基于转矩分配的开关磁阻电机模糊PI控制系统研究

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开关磁阻电机调速系统具有调速性能优良,结构简单,可靠性高,价格低等优势。近年来受到广泛关注。但是开关磁阻电机特殊的结构造成它的转矩脉动比较大。开关磁阻电机可控参数比较多,如相绕组电压,起始导通角,关断角。同时也因为它严重的非线性特征,不同转速条件下需要不同的控制策略予以配合,造成它的控制方式比较复杂。论文以开关磁阻电机调速系统大范围参数整定和转矩脉动抑制为研究主题,以促进低转矩脉动、高性能开关磁阻调速电机设计开发工作的进一步发展。论文介绍了开关磁阻电机及其调速系统的发展概况,开关磁阻电机调速系统的研究状况。通过对开关磁阻电机基本结构、工作原理和基本方程式的分析,建立电感数学模型,对各主要变量之间的关系进行了分析。对系统各部分MATLAB模型的建立方法做了介绍,并根据系统的MATLAB模型进行仿真,通过分析表明模糊PI速度控制有更宽的调速范围,能减小转矩超调和响应时间。转矩分配函数法有效的减小了转矩的脉动。在此基础上讨论了SRD系统使用的控制方式。以TMS320LF2407为核心设计了系统的硬件电路和软件流程。硬件电路主要设计了功率变换器主电路及其驱动电路,位置检测电路,A/D转换电路,PWM输出电路,CPLD逻辑综合电路,过电流保护电路。软件流程包括主程序,起动子程序和初始化程序的流程。最后设计了简易的实验方案,搭建实验台,对控制系统进行了实验研究,实验数据和实验结果验证了控制系统的真实性。
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