基于貝葉斯證據(jù)框架LS-SVM的12-14混合定子磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)無位置-位移傳感器控制研究.pdf

1、磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)是開關(guān)磁阻電機(jī)和磁懸浮電機(jī)的繼承和發(fā)展，不僅繼承了開關(guān)磁阻電機(jī)大功率、高轉(zhuǎn)速及適應(yīng)于惡劣環(huán)境等優(yōu)越性能，而且充分發(fā)揮了磁懸浮電機(jī)無摩擦、低損耗、軸向空間利用率高等優(yōu)點(diǎn)，在飛輪儲(chǔ)能、渦輪分子泵、離心機(jī)、航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。探索磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)無位置/位移傳感器技術(shù)為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的集成度，增強(qiáng)系統(tǒng)的高速性和環(huán)境適應(yīng)性奠定了基礎(chǔ)，對(duì)實(shí)現(xiàn)磁懸浮開關(guān)磁阻電機(jī)低成本、實(shí)用化具有重要的實(shí)際意義。
　　論文在國(guó)

2、家自然基金(51377074、51307077)項(xiàng)目的資助下，以12/14混合定子BSRM為研究對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)無位置/位移傳感器控制研究為目標(biāo)，圍繞12/14混合定子BSRM磁鏈特性分析、無位置/位移傳感器原理和建模、無位置/位移傳感器運(yùn)行控制、數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)開展研究。論文主要研究?jī)?nèi)容與成果概略如下:
　　(1)在分析12/14混合定子BSRM基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行機(jī)理的基礎(chǔ)上，基于等效磁路和虛位移定理建立了數(shù)學(xué)模型，利用有限元法分

3、析了懸浮繞組與轉(zhuǎn)矩繞組磁鏈的耦合關(guān)系、懸浮繞組間磁鏈耦合關(guān)系，獲取了轉(zhuǎn)矩極和懸浮極磁鏈曲線，為建立無位置/位移傳感器模型提供了訓(xùn)練和測(cè)試樣本。
　　(2)在論述12/14混合定子BSRM無位置/位移傳感器原理的基礎(chǔ)上，建立了基于LS-SVM的12/14混合定子BSRM無位置/位移傳感器模型。采用貝葉斯證據(jù)框架的三個(gè)準(zhǔn)則來優(yōu)化LS-SVM模型的權(quán)向量、正則化參數(shù)和核參數(shù)，提高模型預(yù)測(cè)的快速性和精確性，實(shí)現(xiàn)了全速度范圍內(nèi)轉(zhuǎn)子位置/位移

4、綜合檢測(cè)。
　　(3)提出了基于魯棒PID徑向位移控制的12/14混合定子BSRM無位置/位移傳感器運(yùn)行控制，研究了閉環(huán)控制策略、開關(guān)控制策略、與懸浮繞組電流給定值的確定方法，分析了魯棒PID控制器的運(yùn)行原理，開展了相關(guān)仿真研究，驗(yàn)證了所提控制策略的正確性。
　　(4)構(gòu)建了以TMS320F28335為控制核心的12/14混合定子BSRM無位置/位移傳感器數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了功率變換器、驅(qū)動(dòng)電路、過電流保護(hù)電路、緩沖電路、電