模塊化磁通切換永磁電機容錯控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電機的應(yīng)用涉及到軍事、民用等各個領(lǐng)域。但是，由于電機及其驅(qū)動系統(tǒng)總是存在著一定的故障率，使得電機的可靠性問題越來越引起人們的關(guān)注。磁通切換永磁(flux-switching permanent-magnet，F(xiàn)SPM)電機是一種新型定子永磁型電機，具有轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單、高功率密度、高效率等優(yōu)點。本文提出一種模塊化磁通切換(M-FSPM)電機的結(jié)構(gòu)，該電機是在保留FSPM電機高轉(zhuǎn)矩性能的基礎(chǔ)上，引入模塊化繞組結(jié)構(gòu)的定子

2、永磁型電機，進一步提高電機的可靠性運行性能。對M-FSPM電機的穩(wěn)態(tài)性能、動態(tài)性能進行了較為全面的研究，在分析電機及其驅(qū)動系統(tǒng)的常見故障的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了相應(yīng)的容錯控制策略，研制了基于TMS320F2812的數(shù)字控制驅(qū)動系統(tǒng)及其故障模擬平臺，并進行了仿真和實驗，驗證了M-FSPM電機及其驅(qū)動控制系統(tǒng)具有良好的容錯性能。本文的工作為該電機應(yīng)用于航空、航天、軍事裝備等對系統(tǒng)可靠性要求較高的領(lǐng)域奠定了基礎(chǔ)。
　　 論文的研究內(nèi)容主要包括

3、以下幾方面：
　　 1)介紹了M-FSPM電機的基本工作原理，分析了電機的靜態(tài)特性，并分別在定子坐標系和轉(zhuǎn)子坐標系下建立了M-FSPM電機的數(shù)學(xué)模型，驗證了矢量控制應(yīng)用于該電機的可行性。
　　 2)在對M-FSPM電機反電動勢進行諧波分析的基礎(chǔ)上，從實現(xiàn)輸出平滑轉(zhuǎn)矩的角度出發(fā)，得到了M-FSPM電機的優(yōu)化控制策略；同時，對電機及其控制系統(tǒng)常見的故障進行了較為詳細的分析，并提出了應(yīng)對的容錯控制方法。
　　 3)在M

4、atlab/Simulink平臺上建立了M-FSPM電機在正常、故障以及容錯等多種運行狀態(tài)下的仿真控制系統(tǒng)模型，并分別進行仿真研究。
　　 4)設(shè)計了基于數(shù)字信號處理器(DSP)TMS320F2812的M-FSPM電機數(shù)字驅(qū)動控制實驗平臺，包含了軟硬件結(jié)合、多層次的綜合保護電路，為M-FSPM電機及其驅(qū)動控制系統(tǒng)的實驗驗證奠定了基礎(chǔ)。
　　 5)基于本文所設(shè)計的實驗平臺，進行了一系列的實驗研究，實現(xiàn)了電流控制以及容錯控制