無(wú)位置傳感器的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制策略及軟件開(kāi)發(fā).pdf

1、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)自問(wèn)之后的100多年間其發(fā)展較為緩慢，隨著大功率晶閘管的研制及投產(chǎn)使用，為開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的發(fā)展奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，更為開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的發(fā)展燃發(fā)了生機(jī)。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為新型的新型調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它具有低成本、高效率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活的可控性和優(yōu)良的調(diào)速性能的優(yōu)點(diǎn)，還兼具交流調(diào)速系統(tǒng)和直流調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。目前，開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)已經(jīng)逐漸走向市場(chǎng)，該電機(jī)已成功地應(yīng)用在通用工業(yè)、紡織機(jī)械、電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)和家用電器等各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。
　　 由

2、于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)自身結(jié)構(gòu)的高度非線性，給開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制增加了復(fù)雜性。目前的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制策略雖然已經(jīng)能較好的實(shí)現(xiàn)其控制，但仍需改進(jìn)和完善。PID控制是傳統(tǒng)的控制方式，也是使用時(shí)間最長(zhǎng)、最為完善的控制方式。所以本論文使用了PI控制。由于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的非線性特性，是對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制有別于其他線性系統(tǒng)。模糊控制作為新型的智能控制方法，目前已應(yīng)用在很多領(lǐng)域，該控制方式針對(duì)非線性系統(tǒng)具有較好的控制效果，所以本論文也采用了模糊控制。本論文

3、采用的是外環(huán)采用速度環(huán)，內(nèi)環(huán)采用電流環(huán)，并且自動(dòng)調(diào)節(jié)角度的雙閉環(huán)控制策略。在Matlab/Simulink的環(huán)境下能夠很好地實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的雙閉環(huán)控制，且具有穩(wěn)定、高效、起動(dòng)動(dòng)速度快、調(diào)速范圍大、調(diào)速精確度高、響應(yīng)時(shí)間短的特點(diǎn)，能夠在有負(fù)載的情況下同樣具備這些特點(diǎn)。
　　 位置檢測(cè)是開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，是保證開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)具有良好性能的首要條件。目前在實(shí)際應(yīng)用中，普遍采用有位置檢測(cè)器，而有位置的檢測(cè)器不僅增加了開(kāi)關(guān)

4、磁阻電機(jī)的體積和成體，還降低了開(kāi)關(guān)磁阻電的可靠性和堅(jiān)固性，使開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)勢(shì)不能充分發(fā)揮出來(lái)。所以本論文研究了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的無(wú)位置檢測(cè)技術(shù)。本論文作者通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的無(wú)位置檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行深入的分析和研究，提出了四種無(wú)位置檢測(cè)方法，即估算角度法、簡(jiǎn)化磁鏈法、導(dǎo)通關(guān)斷簡(jiǎn)化磁鏈法和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法。本文作者獨(dú)創(chuàng)了估算角度法，該方法保留了查表法的特點(diǎn)，并克服了存儲(chǔ)空間大的缺點(diǎn)。簡(jiǎn)化磁鏈法是較為成熟和便捷的無(wú)位置檢測(cè)方法，本文首次把該方法應(yīng)用在了Mat

5、lab/Simulink軟件自帶的SRM模型上。針對(duì)簡(jiǎn)化磁鏈法的缺點(diǎn)，本文作者對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn)，創(chuàng)立了導(dǎo)通關(guān)斷簡(jiǎn)化磁鏈法。本文作者對(duì)目前已有的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法進(jìn)行了分析和研究，針對(duì)自帶模型的磁鏈特性，通過(guò)獨(dú)特的訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練得到了模糊控制規(guī)則。此四種無(wú)位置檢測(cè)方法均能實(shí)現(xiàn)對(duì)SRM的雙閉環(huán)控制，可以根據(jù)不同的場(chǎng)合來(lái)選擇使用。最后，本文以TMS320F2812芯片作為控制芯片，根據(jù)所采用的控制策略和無(wú)位置檢測(cè)，設(shè)計(jì)了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的軟件。