基于dSPACE開關(guān)磁阻電機仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電機以其結(jié)構(gòu)簡單、堅固、運行可靠、效率高、功率變換簡單、容錯性好和成本低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于牽引運輸、航空航天、家用電器、通用工業(yè)等各個領(lǐng)域內(nèi)。由于其自身的結(jié)構(gòu)及運行特點，一般的離線仿真對控制算法和控制器的設(shè)計驗證已不能滿足系統(tǒng)設(shè)計的需要，在線仿真系統(tǒng)越來越多用于復雜系統(tǒng)的設(shè)計過程。本文采用基于dSAPCE平臺系統(tǒng)快速控制原型方式，通過對一臺開關(guān)磁阻電機樣機控制系統(tǒng)的設(shè)計，描述在線仿真的過程。首先在MATLAB/Simulink

2、中設(shè)計控制算法，然后將該算法和必要的I/O功能函數(shù)生成實時代碼，并自動編譯、連接、下載到硬件中實時運行，最后通過在線調(diào)整參數(shù)獲得最優(yōu)的性能。完成的主要工作如下： 首先介紹了開關(guān)磁阻電機的工作原理及dSPACE硬件平臺，綜述了開關(guān)磁阻電機發(fā)展狀況、特點及構(gòu)成，就變換器設(shè)計中的開關(guān)器件的選取及參數(shù)設(shè)計原則等進行了系統(tǒng)探討，接著詳細介紹了dSPACE實時系統(tǒng)硬件平臺。由于開關(guān)磁阻強的非線性，過于簡化的線性模型精確度過低，本文建立了基于

3、磁參數(shù)法開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的非線性模型，兼顧電機出力和效率，進行穩(wěn)態(tài)仿真，并對開關(guān)磁阻電機的控制參數(shù)進行優(yōu)化。 接著從電機的控制策略方面，為了保證電機在高速和低速運行時均具有較好的響應(yīng)性能，本文引入了模糊控制器，并進行了深入的研究，仿真結(jié)果表明：該控制器具有在很寬調(diào)速范圍內(nèi)保持了較好的控制效果，無論升速還是降速過程，均可以使電機轉(zhuǎn)速迅速跟蹤給定值，突加、突卸負載情況下也使轉(zhuǎn)速迅速穩(wěn)定。 最后詳細介紹了基于dSPACE平