收藏本站
《浙江大学》 2003年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

开关磁阻电动机驱动系统建模及其控制策略研究

郑洪涛  
【摘要】: 开关磁阻电机(SRM)驱动系统是20世纪80年代迅猛发展起来的一种新型电机驱动系统。由于其自身的结构及运行特点,SRM的特性和控制方式与传统电机存在着明显的不同,本文从开关磁阻电机及其传动系统的建模和控制两个方面对其进行了理论和应用研究。 SRM电动机磁路存在着严重的饱和非线性,且是周期性变化的,难以建立参数化、解析化的数学模型。本文在实际测量SRM电机静态磁链及转矩特性的基础上,将一种模糊神经网络用于开关磁阻电机非线性建模,并以此模型,建立了一种新型的SR传动系统通用的整体仿真方法,其仿真计算结果与实验结果相比较验证了这种建模及仿真方法的有效性。 由于SRM电动机及功率变换器的非线性,SRD控制参数的优化设计是一个颇为复杂的问题。本文从SRM电动机能量转换的本质出发,得出了SRM最佳开关角控制规律的本质特征,之后利用本文提出的基于模糊神经网络的SRM非线性建模和系统仿真方法,对其实际的工作状态进行精确的数值仿真,计算出了SRM电动机开关角度最佳控制规律。基于开关角优化控制思想,本文以TMS320F240数字信号处理器为控制核心,设计开发了具有智能控制方法的高精度、全数字SRM调速驱动系统。试验结果证明,该系统结构简单、可靠,运行效率高,具有较高的动、静态性能。 针对传统SRM无位置传感器控制技术存在的问题,论文提出了一种基于简化SRM磁链特性的无位置传感器观测方案,该方法从SRD的特点出发,摈弃了传统的转子位置精确检测的思想,提出了“模糊”角度检测和在线开关角优化调节的思想。实验结果表明本文提出的SRM无位置检测方法简单、实用,系统运行效率高,在高速运行时亦能实现SRM可靠换相。 与传统交、直流电机相比,SRM的一个最突出的缺点是其驱动系统转矩脉动比较严重,为此,论文提出了一种基于模糊神经网络转矩逆模型的SRM转矩控制方案,并设计了SRM滑模电流控制器,理论分析和仿真结果表明,基于滑模电流控制器的SRM电动机转矩逆模型控制策略能够有效的解耦、补偿和抵消SRM非线性转矩脉动特性,有效的控制SRM相转矩按期望相转矩变化,从而实现了SRM高性能、低脉动转矩控制。为了提高SRM转矩控制系统的适应性和鲁棒性,论文提出了一种新型SRM转矩观测方案,在此基础上设计了SRM转矩闭环控制方案,仿真结果证明了该方法的有效性。
【学位授予单位】:

知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吴峻,李圣怡,任永益,单庆晓;异步电动机直接转矩控制系统性能的实验研究[J];中小型电机;1999年06期
2 蒯松岩,谭国俊,张玉祝;嵌入式实时操作系统在开关磁阻电机控制系统中的应用[J];低压电器;2005年05期
3 岳强;郭兴众;;基于定子磁链的异步电动机软启动仿真研究[J];安徽工程大学学报;2011年02期
4 郭前岗,张宇飞,张鹏超;异步电动机直接转矩控制系统的仿真研究[J];中小型电机;2000年05期
5 高超;开关磁阻电动机的转矩控制[J];机电一体化;2002年01期
6 阮毅;;讲座(二) 感应电动机调速方法(续)[J];变频器世界;2005年04期
7 王建渊;闫丽;钟彦儒;覃丽;;基于DSP无速度传感器直接转矩控制系统研究[J];电力电子技术;2006年02期
8 张晓峰;吕征宇;;有效平滑无刷直流电机转矩的新方法[J];电力电子技术;2007年02期
9 刘文胜;王一;王新伟;;基于神经网络速度辨识的直接转矩控制系统[J];电力电子技术;2007年09期
10 周扬忠;;交流电机高性能转矩控制教学内容设计[J];电气电子教学学报;2008年05期
11 赵立新;刘丰年;;基于PIC30F5015的电机软启动器的研制[J];三门峡职业技术学院学报;2009年04期
12 安连祥;刘永刚;崔丽敬;马华民;;基于牛顿差值的开卷机转矩控制新方法[J];电气传动;2010年03期
13 郭瑞;王庆贤;;按转子磁链定向的矢量控制系统仿真研究[J];黑龙江科技信息;2010年27期
14 邓忠华,李叶松,程善美,秦忆;交流数字伺服系统的智能力矩控制[J];电工技术学报;1994年02期
15 何莉,万沛霖,肖蕙蕙;PID型模糊控制器在开关磁阻电机驱动系统中的应用[J];中小型电机;2004年04期
16 彭嵩;唐志勇;裘丽华;;仿人智能控制在工程机械液压底盘模拟加载试验台中的应用[J];机床与液压;2006年05期
17 罗建武;詹琼华;马志源;王双红;;开关磁阻电机电动轮驱动系统[J];华中科技大学学报(自然科学版);2007年01期
18 何宗元;孙丹;贺益康;;PMSM DTC系统的三相四开关容错运行[J];电力电子技术;2007年02期
19 张成胜;张晓锋;宋庆国;于飞;;基于双DSP的五相异步电机直接转矩控制[J];电力电子技术;2008年04期
20 赵钢;冯金钊;孙强;;基于灰色预测模型的PMSM转矩优化控制算法研究[J];电气传动;2009年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈昊;;开关磁阻调速电机系统研究[A];中国仪器仪表学会测控技术在资源节约和环境保护中的应用学术会议论文集[C];2001年
2 项倩雯;孙玉坤;张新华;;基于SVM-GA的磁悬浮开关磁阻电机优化设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
3 陈昊;徐瑞东;邵佐;;开关磁阻调速电动机系统电流频谱测试[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
4 胡世敏;刘卫华;;55kW开关磁阻电机调速系统[A];赣闽皖苏湘五省煤炭学会联合学术交流会论文集[C];2004年
5 陈昊;;新型风力发电机系统研究[A];新能源与可再生能源的开发与利用——江苏省能源研究会第五届会员代表大会暨第九届学术年会论文集[C];2003年
6 凌呼君;;采用预测磁通观测器的感应电动机鲁棒控制[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
7 赵临博;吴忠;;永磁同步电动机简易电流控制[A];2008’“先进集成技术”院士论坛暨第二届仪表、自动化与先进集成技术大会论文集[C];2008年
8 蒲向华;;攀钢精轧机主传动电控系统改造[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
9 阮毅;张晓华;徐静;朱峰;陈伯时;;异步电机按定子磁场定向控制[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
10 肖芳;;一种开关磁阻电动机的控制方法[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐丙垠 博士;畅想开关磁阻电动机(SRD)的未来[N];科技日报;2006年
2 徐丙垠 博士;开关磁阻调速电动机显示三重功效[N];科技日报;2006年
3 巢生祥;对西平亭正确位置的探讨[N];青海日报;2006年
4 记者 刘传书;风力发电打开“效益之门”[N];科技日报;2009年
5 杨林林;小城镇:得找准“北”[N];经济日报;2003年
6 本报记者杨爱新;直驱动力带领家电业轻松起舞[N];中国经营报;2002年
7 张秀贵;科技成张店经济发展强力引擎[N];工人日报;2007年
8 见习记者 许冰洲;“飞地”工业助推新嘉街道经济发展[N];嘉兴日报;2006年
9 杨杰 柏茂春 刘明明;“老落后”变成“一面旗”[N];江苏经济报;2008年
10 意大利阿格纳蒂集团 供稿 张为民 杨一飞 译;走近阿格纳蒂④[N];中国包装报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑洪涛;开关磁阻电动机驱动系统建模及其控制策略研究[D];浙江大学;2003年
2 昝小舒;开关磁阻起动/发电系统控制策略及实验研究[D];中国矿业大学;2011年
3 纪良文;开关磁阻电机调速系统及其新型控制策略研究[D];浙江大学;2002年
4 熊立新;变速直驱开关磁阻风力发电机输出功率控制[D];山东大学;2009年
5 洪木南;基于转矩的汽油机控制算法研究[D];清华大学;2010年
6 窦汝振;高性能永磁交流伺服系统及其新型控制策略的研究[D];天津大学;2003年
7 王军年;电动轮独立驱动汽车差动助力转向技术研究[D];吉林大学;2009年
8 谭徽;应用于两轮电动车辆的永磁无刷直流电机的研究[D];上海大学;2000年
9 罗建武;开关磁阻轮毂电机驱动系统的研究[D];华中科技大学;2007年
10 于东升;电力电子电路中的分岔、混沌及其应用研究[D];中国矿业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨国敏;开关磁阻电机控制器优化设计的研究[D];中南大学;2012年
2 李广海;开关磁阻电机及其控制策略研究[D];浙江大学;2004年
3 周芹;无轴承开关磁阻全周期发电机控制策略的研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 毕涛;双通道开关磁阻起动/发电机系统故障分析与容错控制[D];南京航空航天大学;2010年
5 郝伟娜;双通道开关磁阻起动/发电系统均衡控制[D];南京航空航天大学;2011年
6 李华柏;三相开关磁阻起动/发电机的研究[D];湖南工业大学;2009年
7 徐文;双通道开关磁阻起动/发电系统故障诊断和容错控制[D];南京航空航天大学;2012年
8 姚瑱;无轴承开关磁阻全周期发电机励磁优化的研究与实现[D];南京航空航天大学;2010年
9 王浩;开关磁阻电动螺旋压力机及其节能数控研究[D];山东理工大学;2010年
10 胡宝颖;开关磁阻风力发电系统功率闭环控制的研究[D];燕山大学;2012年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978