開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩估計(jì)和預(yù)測控制.pdf

1、隨著功率開關(guān)管和電機(jī)高性能控制芯片的發(fā)展，開關(guān)磁阻電機(jī)越來越受到人們的重視，具有結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)速范圍寬，啟動轉(zhuǎn)矩大等優(yōu)點(diǎn)。而轉(zhuǎn)矩脈動大的缺點(diǎn)是限制其應(yīng)用的主要問題，尤其低速時(shí)，轉(zhuǎn)矩波動對電機(jī)整體性能的影響更為嚴(yán)重。由于開關(guān)磁阻電機(jī)是非常復(fù)雜、高度非線性的電磁場耦合結(jié)構(gòu)，使得瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩的估計(jì)及控制成為難點(diǎn)問題。
　　本文針對開關(guān)磁阻電機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩的估計(jì)問題，利用PWM信號作為開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動信號的特點(diǎn)，結(jié)合電機(jī)線性數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式，提

2、出一種基于改進(jìn)線性模型的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩估計(jì)方法，與一般線性模型不同的是并沒有在轉(zhuǎn)子位置區(qū)間內(nèi)采用一個(gè)確定的磁鏈—電流函數(shù)，而是通過電流的反饋實(shí)時(shí)計(jì)算出磁鏈對位置的偏導(dǎo)數(shù)值。不僅提高了線性模型下對瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩估計(jì)的準(zhǔn)確性，較非線性模型能更少的依賴電機(jī)先驗(yàn)知識和位置或者磁鏈信號。為了更好的反映實(shí)際的非線性數(shù)學(xué)模型，得到更準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩值，根據(jù)電流大小分段計(jì)算瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩，采用圖形的方法進(jìn)行分析說明。
　　利用Matlab/Simulink中自帶的開關(guān)磁

3、阻電機(jī)模型，搭建了包括PWM、電流采樣、計(jì)算模塊，模擬實(shí)際的電機(jī)控制過程。在基于這樣的仿真平臺中驗(yàn)證了分段線性估計(jì)轉(zhuǎn)矩方法的準(zhǔn)確性，并對影響計(jì)算結(jié)果的參數(shù)進(jìn)行了仿真分析。
　　在已有瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩估計(jì)的基礎(chǔ)上搭建預(yù)測模型實(shí)現(xiàn)對相電流、轉(zhuǎn)矩的控制。在換相區(qū)間由于可控參數(shù)多且相互影響、轉(zhuǎn)矩分配沒有唯一解、對傳感器要求高等一系列問題，使得轉(zhuǎn)矩控制成為難點(diǎn)問題。針對這個(gè)問題，提出了依據(jù)預(yù)測結(jié)果動態(tài)分配轉(zhuǎn)矩的策略，該策略利用對占空比計(jì)算結(jié)果作為轉(zhuǎn)