負(fù)載模擬系統(tǒng)中雙定子永磁電機(jī)控制策略的研究.pdf

1、負(fù)載模擬系統(tǒng)是地面半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)中的一種重要設(shè)備，用來模擬飛行器舵面所受的空氣鉸鏈力矩。負(fù)載模擬系統(tǒng)中，承載電機(jī)與加載電機(jī)同軸連接，承載電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)使負(fù)載模擬系統(tǒng)產(chǎn)生多余力矩，此多余力矩影響加載系統(tǒng)對(duì)承載系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩加載精度。傳統(tǒng)的負(fù)載模擬系統(tǒng)中，使用單定子電機(jī)作為加載執(zhí)行電機(jī)，要想抑制多余力矩，或者必須知道負(fù)載模擬系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，或者應(yīng)用較為復(fù)雜的算法，這給多余力矩的抑制帶來了困難。
　　為了使系統(tǒng)具有良好的轉(zhuǎn)矩跟蹤性能，簡單

2、有效的抑制多余力矩，本文設(shè)計(jì)了雙定子電機(jī)作為電機(jī)執(zhí)行元件的負(fù)載模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，雙定子電機(jī)的兩個(gè)定子分別完成了轉(zhuǎn)矩的加載和多余力矩的抑制。其中加載主定子采用開環(huán)的三相雙極性SPWM控制策略，此策略與HALL位置信號(hào)結(jié)合共同控制加載主定子逆變器開關(guān)管的通斷；補(bǔ)償定子采用加載電機(jī)與承載電機(jī)轉(zhuǎn)角差的滯環(huán)控制的策略，實(shí)現(xiàn)兩者的位置同步運(yùn)動(dòng)，對(duì)承載電機(jī)側(cè)運(yùn)動(dòng)引起的多余力矩進(jìn)行限制。
　　利用無刷直流電機(jī)的磁路耦合的有限元分析方法，推導(dǎo)了雙定子電

3、機(jī)主定子加載系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩的傳遞函數(shù)，并利用MATLAB軟件搭建了主定子加載系統(tǒng)的仿真模型，兩者的輸出轉(zhuǎn)矩取得了一致的結(jié)果，證明了仿真模型的有效性。
　　本文對(duì)多余力矩的產(chǎn)生原因作了較為詳細(xì)的分析，并由此得出的補(bǔ)償定子的轉(zhuǎn)角差滯環(huán)控制策略，最后搭建了負(fù)載模擬系統(tǒng)的仿真模型。
　　給出了無擾加載和有擾加載的情況下輸出轉(zhuǎn)矩的仿真結(jié)果，其結(jié)果表明將雙定子電機(jī)應(yīng)用于負(fù)載模擬系統(tǒng)能很好的抑制多余力矩對(duì)轉(zhuǎn)矩加載的不利影響，保證了系統(tǒng)良好的跟