开关磁阻电机的改进型DITC转矩脉动抑制研究

通过对开关磁阻电机转矩输出特性的研究,提出一种电流斩波控制与瞬时直接转矩控制相结合的改进型SRM转矩脉动抑制算法。采用CCC可设定SRM最大相电流值并增大换相重叠角,减缓转矩下降速度,简化转矩分配算法。本文搭建了SRM的 Matlab/Simulink改进型DITC转矩脉动抑制仿真平台。结果表明在简化换相重叠角转矩给定算法的同时可使SRM在安全允许范围内达到最佳转矩脉动抑制效果,具有实际应用价值。     

采用模糊逻辑修正的SRM滑模控制器设计

针对开关磁阻电动机输出转矩脉动问题,提出了一种基于模糊逻辑修正的滑模转矩脉动最小化控制方法;采用数学解析方法对有限元分析的电感数据进行处理,从而建立电机的非线性模型,并详细分析了转矩脉动机理;设计了基于滑模变结构的电机瞬时转矩控制器,并采用模糊逻辑修正模块对关断角进行实时补偿控制;仿真结果表明,与PI定角度控制及滑模控制相比,转矩脉动系数分别减小了24.7%和15.1%,提升了高转速时的电机动态性能。     

开关磁阻电机直接转矩控制的仿真研究

在分析开关磁阻电机(SRM)直接转矩控制(DTC)理论的基础上,给出了DTC在SRM中应用的具体实现方法,然后在MATLAB环境中搭建了SRM直接转矩控制的系统仿真模型。仿真结果表明,直接转矩控制可有效抑制SRM的转矩脉动。     

开关磁阻电动机电磁干扰抑制方法研究

以8/6结构开关磁阻电动机调速系统为研究对象,分析了其转速闭环条件下磁阻电动机状态对H桥斩波开关的影响,并给出了磁阻电动机在2种不同的混沌态下时斩波开关电压功率谱的计算方法。结合开关磁阻电动机非线性仿真模型和特征值求概率密度分布的方法,利用复化辛普森公式计算2种情况下的系统斩波管电压功率谱,证明了混沌对降低系统电磁干扰的有效性。Matlab仿真和实验结果与理论分析结果一致,证实了混沌在提高电力传动系统电磁兼容性能方面具有良好的应用前景。     

开关磁阻电动机电流控制方式仿真与研究

开关磁阻电动机可控变量较多,且变量之间彼此耦合,因此要实现电机的电流控制方式,不单要研究电流,还要研究与之相关的其他变量。该文利用Matlab／Simulink仿真软件的优点,建立了通用性强、易修改、具有模块化结构的开关磁阻电动机的动态仿真模型。利用该模型可以方便地实现电机的角度位置控制,通过大量的仿真实验,形象、直观地揭示了开关角对电流波形的影响,进而研究与验证了在电流控制方式下,电流波形与电机的转矩和转速之间的关系,同时也很好地解决了工程设计中根据电流波形这个可测量来设计最优开关角,降低电机转矩波动这一问题。     

基于模糊神经网络开关磁阻电动机高性能转矩控制

开关磁阻电动机由于其转矩是各相电流与转子位置角的高度非线性函数, 传统控制方法难以对其达到有效的控制. 应用模糊神经网络对开关磁阻电动机静态转矩特性逆模型进行离线学习, 学习完成之后, 在转矩分配函数的基础上, 实时在线优化出期望转矩所需要的相电流波形, 从而实现开关磁阻电动机的转矩线性、解耦、无脉动控制. 计算机仿真结果证明了这种方法的有效性.     

多电飞机开关磁阻电机转矩控制系统研究

针对传统控制方式下开关磁阻电机(SRM)转矩脉动大的问题,采用了基于瞬时转矩控制的SRM转矩控制系统,通过模糊控制策略与重叠换相法来抑制转矩脉动。经模糊自适应PID进行速度控制并产生参考转矩,再由转矩分配函数给出相应的各相瞬时转矩,可求得各相瞬时电流,通过瞬时电流跟踪控制使电机电流跟踪,完成电机的转矩控制。并根据多电飞机(MEA)高压直流(HVDC)电源系统的发展需求,建立了270VDC、60KW的SRM转矩控制系统仿真模型,仿真结果表明,相对于传统的平均转矩控制方式,控制系统可以有效减小转矩脉动。     

基于RMxprt Maxwell的SRG低速电流斩波控制研究

基于Ansoft/RMxprt和Maxwell的仿真环境,建立开关磁阻发电机仿真模型,采用有限元分析,研究其静态和动态特性;研究旋转电机优化设计方法,指导开关磁阻发电机及其控制系统优化设计。采用低速段电流斩波控制,得到最佳开通角、关断角、转速、和电流滞环控制宽度等参数,指导样机发电实验,增加发电输出功率,提高SRG发电系统稳定性。     

调压方式下开关磁阻电机的变结构控制

针对开关磁阻电机转矩脉动的缺点,在调压方式下利用变结构控制,同时配合以电流斩波和适当的开关角度来控制开关磁阻电机,提高了系统的鲁棒性。仿真实验结果表明,该控制方式效果良好,实际可行;用于固态物料的料位探测,克服了因转矩脉动造成的低速不稳定现象。     

矿用开关磁阻电机车控制系统设计

为了改善蓄电池电机车在煤矿井下的工作性能,同时降低能耗、提高工作效率,设计了一种基于ARM的开关磁阻电机车控制系统。该系统采用角度位置控制与电压斩波控制相结合的控制方式,应用转矩分配函数控制策略,结合速度、电流双闭环系统实现对蓄电池电机车的控制。实验结果表明,该系统转矩脉动小,效率高,具有较强的鲁棒性和良好的调速性能。     

基于脉冲注入的无位置传感器SRM转矩优化研究

位置传感器的引入,使得开关磁阻电机(SRM)结构复杂,可靠性降低,研究了非导通相注入脉冲的转子位置估计方法,该方法不受电机控制方式,以及绕组电流超越饱和阈值的影响.针对响应脉冲电流产生的扰动转矩,设计了基于脉冲注入法的开关磁阻电机转矩优化系统.通过转速环将转矩差转换为给定转矩,建立合理的转矩分配机制,得到给定相转矩,并将直接瞬时转矩控制(DITC)与电流闭环控制相结合使转矩准确吻合给定相转矩,从而实现电机的循环控制,有效减小了脉冲电流产生干扰转矩对转矩波动的影响.建模仿真验证了方法的可行性:对基于脉冲注入的无位置传感器开关磁阻电机的转矩脉动具有良好的抑制效果.     

开关磁阻电动机调速系统的应用研究

文章介绍了适用于工业运输设备的开关磁阻电动机调速系统,由于其具有起动电流小,起动转矩大,运行效率高的特点,因此能够解决工业运输设备中重载不能起动和能耗较大的实际问题,并提出了设计方案,说明了运行过程,指出了该系统的优点。     

基于滑模变结构的开关磁阻电机控制仿真

研究开关磁阻电机的非线性及转矩脉动是其较为突出的缺点.从滑模变结构的理论出发,通过将一类通用滑模变结构控制方法应用到开关磁阻电机的控制系统中.在开关磁阻电机精确模型未知情况下,利用滑模变结构控制的快速性和完全自适应性,实现对开关磁阻电机的有效控制.经仿真结果表明,方法能够有效降低开关磁阻电机的转矩脉动,并改善开关磁阻电机的动态性能,同时具有较强的鲁棒性.     

A novel rotor position estimation approach for an 8/6 solid rotor switched reluctance motor

Switched reluctance motor (SRM) is becoming popular due to its simple construction, low manufacturing cost, ruggedness and fault-tolerant capability. In conventional switched reluctance motor (SRM), rotor is laminated. But in solid rotor switched reluctance motor (SRM), rotor is not laminated, and it is suitable for applications where rotors are immersed in water environment. A stationary can arrangement is introduced between stator and rotor. In this research, an 8/6 solid rotor switched reluctance motor which is used in reactivity control mechanisms of nuclear reactors is considered as test motor. As solid rotor switched reluctance motor is suitable for working in water environments in nuclear reactors, rotor position estimation is the topic of interest. A new approach which adopts two-phase excitation method is presented for rotor position estimation. Four different artificial neural networks (ANNs) with 2-5-5-1 structure are trained to estimate rotor position. The main advantage of this approach is to minimize the required number of voltage and current sensors. The validity of the new approach is verified through online comparison of estimated and actual rotor position.     

基于角度优化的开关磁阻轮毂电机发电回馈控制策略研究

开关磁阻轮毂电机简单、工作可靠、效率高,应用于电动汽车具有很大应用潜力,但由于其严重的非线性,数学模型难以建立。通过分析开关磁阻轮毂电机制动发电和能量回馈工作原理,找到影响发电效率的主要因素,通过模糊控制调节开通角、关断角度实现角度优化,提高开关磁阻轮毂电机发电效率。     

一种开关磁阻电机建模方法的研究与实现

由于开关磁阻电机的非线性特点,难以建立一个精确的开关磁电机的模型,为了精准建立开关磁阻电机模型,利用径向基函数神经网络良好的非线性映射能力在获取准确磁链样本数据基础上训练神经网络,利用训练的径向基神经网络构建开关磁阻电机非线性模型.在此基础上,采用角度位置控制和电压脉宽调制控制相结合的方法搭建开关磁阻电机驱动控制系统的仿真框架.仿真结果表明:利用径向基函数神经网络的方法可以克服开关磁阻电机的非线性问题,所建立的开关磁阻电机模型可以正常稳定运行.从而证明上述方法的合理有效性.     

无位置传感器的SRD系统及其应用

在分析SR电机相电流的基础上，通过检测相电流梯度的变化来检测电机转子位置，以实现无位置传感器的SRD系统，为解决系统起动和低速运行问题，引入了软件定位和斩波控制；为提高高速运行时的转矩，加入了角度位置控制，将无位置传感器SRD系统应用于料位探测，简化了控制电路，降低了系统成本，增强了系统的可靠性。     

无刷直流电机换相转矩脉动抑制的研究

针对无刷直流电机换相时产生的转矩脉动,采用自抗扰控制技术设计出一种自抗扰控制器来消除转速响应的超调,同时通过自身的扩张状态观测器检测系统的相电流脉动和自身的非线性状态反馈控制律对检测到的电流脉动误差值进行补偿抵消,以达到抑制相电流脉动的效果,从而抑制电机的转矩脉动.仿真结果表明,自抗扰控制比PI控制能更好地抑制转矩脉动,提高电机转速的稳定性和系统的可靠性.     

16/12极开关磁阻电机调速系统设计

影响开关磁阻电机推广的主要因素之一就是其转矩脉动较大.为了降低转矩脉动,在传统四相8/6极开关磁阻电机基础上,提出了四相16/12极开关磁阻电机的新型结构.电机控制单元采用处理速度较强的STM32F051C作为该型电机的控制芯片,并通过直接转矩控制算法对电机转矩进行控制.通过在测功机上的空载和加载试验,得出电机在不同工作状态下的绕组电流波形,经测试分析,该系统调速性能良好.