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开关磁阻电机无位置传感器控制技术的研究

张大鹏  
【摘要】: 开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)具有结构简单坚固、体积小、重量轻、工作可靠、制造成本低廉等诸多优良特性。由其组成的调速系统(Switched Reluctance Motor Drive,简称SRD)具有可控参数多、调速性能强等优点,是极具发展潜力的新型调速系统。但位置传感器的引入影响了电机控制系统的高速性、可靠性以及成本,从而降低整个系统的性价比,因此研究如何实现无位置传感器的开关磁阻电机成为目前SRD控制技术研究领域的主要课题。 本文首先介绍了SRM及其控制系统的发展历程,开关磁阻电机调速系统的研究方向,并且通过分析SRM的结构和运行原理,研究了SRM绕组的线性电感模型以及准线性模型,开关磁阻电机的控制策略等。其次,提出一种基于模糊规则的无位置检测方案。文中利用电机的固有信息间接确定转子位置,建立了开关磁阻电机模糊模型,并对转子位置估算中的噪声、误差进行了分析,研究了模糊模型的优化及位置估算精度提高方法。仿真结果表明该位置估算方法实时性好,抗干扰能力强,鲁棒性好。最后,设计了SRM的功率变换器,并以TI公司的TMS320F24DSP为核心,设计了系统控制器。在该实验系统上,对开关磁阻电机进行了相应的实验研究。


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