开关磁阻起动发电机系统及其一体化控制方案

本文首先对开关磁阻起动/发电机的研究现状、系统的组成及方案选取原则进行分析，结合起动和发电过程中角度控制、斩波控制、脉宽调制控制三种控制方案特点，归纳出适合开关磁阻起动/发电机系统的一体化控制策略；最后给出部分试验结果及性能分析，研究表明：开关磁阻起动/发电机系统具有的结构简单坚固、控制灵活等特点，具备很高的容错运行能力、高能量密度和恶劣环境工作能力，在航空及汽车等领域有着良好的应用前景。     

混合动力汽车用开关磁阻电机发电运行

阐述了开关磁阻电机应用于混合动力汽车作起动/发电系统的可行性,介绍了开关磁阻电机作发电运行(SRG)的基本工作原理,给出了系统整体结构框架,描述了基本控制策略,设计了以DSP为核心的控制系统,通过实验验证了系统性能,为进一步研究提供了依据。     

车用六相12/10极开关磁阻起动/发电机系统起动性能分析与仿真

对车用六相12／10开关磁阻起动／发电机系统的起动过程和起动特性进行了分析与仿真。建立了该电机的有限元分析模型，对该电机进行了两维电磁场的有限元分析，得到电机较为精确的模型。并进行了仿真。通过对样机测试取得了满意的结果。     

基于多场耦合的开关磁阻起动/发电机油冷结构设计

目前,开关磁阻起动/发电机散热方面的研究仍然是一个薄弱环节,同时也是限制电机功率密度提高的一个重要因素。利用有限元软件Ansoft和有限体软件Fluent,提出采用电磁场、温度场、流体场多场联合仿真的方式来设计开关磁阻起动/发电机油冷结构,并对电机温度场进行仿真。在以上多场有限元联合仿真的基础上,设计并试制了一台循油冷却开关磁阻起动/发电机。通过试验证明,基于多场耦合的温度场仿真结果与试验结果吻合度较高。     

基于电感法开关磁阻发电机系统的非线性建模

在分析开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator,简称SRG)数学模型的基础上,借助于Matlab/Simulink建立了功率变换器、电流滞环控制器、转子位置角度转换等模块.运用Matlab把电机的电感特性函数转化为二维矩阵,通过Simulink中的非线性插值模块构建了SRG的绕组模块.将这些模块有机结合起来,搭建了SRG系统的非线性仿真模型,并以此模型对12/8结构样机进行了仿真.利用以TMS320LF2407A型DSP芯片为控制核心的数字控制器搭建了SRG系统实验平台,实验结果与仿真结果基本一致,验证了该非线性模型的正确性.     

12/8极双通道开关磁阻电机非线性数学模型与有限元分析

与传统的12/8极开关磁阻电机不同,双通道开关磁阻电机线圈之间采用一对极绕组反向串联的结构形式,由两套独立的功率电路驱动形成新型的双通道控制系统,该系统能够实现容错控制以提高可靠性.本文在分析双通道开关磁阻电机原理和结构的基础上,建立了电机每个通道绕组的磁路等效数学模型,在一个相周期内对磁路各部分磁导进行了详细分解计算,确定了以磁导表示的磁通矩阵,推导出绕组自感及各相之间互感的计算方法.该模型考虑了电机轭部磁路和材料非线性磁饱和的影响,提高了模型的实用性.有限元分析结果验证了该数学模型的正确性.     

基于开关磁阻电机的车用ISAD系统研究

针对基于开关磁阻电机的车用ISAD系统,分析其主要工况起动助力发电,提出各工况状态下控制策略并给出仿真波形。同时采用TMS320F240型DSP和EPM7128S型CPLD构成核心控制器,最后以1kW三相6/4开关磁阻电机为样机完成起动助力发电实验,给出了实验波形和分析结论。实验结果表明,提出的控制器及其控制策略是有效的,基于开关磁阻电机的车用ISAD系统在工程实践上是可行的。     

单相开关磁阻发电机仿真研究

开关磁阻电机作为电动机已得到了广泛的研究。它作为发电机运行也有诸多特点,但这方面的研究甚少,尤其是单相开关磁阻发电机。由于结构特殊和机、电、磁的非线性因素,很难用类似传统电机的数学模型进行分析,所以本文以研发的单相8/8结构为样机,用数值计算的方法作仿真研究,并进行实验。     

基于自抗扰控制的开关磁阻电机转速闭环性能

基于开关磁阻起动/发电助力控制系统的研究背景,根据该系统具有严重非线性,转速给定多变、负载扰动大、参数变化多的特点,利用自抗扰控制原理设计了开关磁阻电机转速闭环控制系统。采用Matlab仿真软件,建立了该系统的仿真模型,并进行了控制策略设计和参数估算。由仿真结果可知,该系统对外部负载扰动和内部模型参数的变化具有较强鲁棒性能,比传统的PID控制系统动静态性能更优。最后在开关磁阻起动/发电样机平台进行的样机试验表明,自抗扰控制可以实现样机的快速、无超调起动,负载扰动时转速变化小、恢复时间短、转速跟踪快。     

开关磁阻电机的自抗扰控制策略研究

开关磁阻电机由于其具有结构简单、可靠性高、调速范围宽等优点,在多种场合如新能源汽车以及家用电器等领域内得到应用和发展。本文以直驱型宽转速调速的多功能食品料理机为研究对象,结合开关磁阻电机特性及机械运动方程,建立系统仿真模型,利用自抗扰控制设计了开关磁阻电机宽转速稳定的调速系统,验证自抗扰系统能更好地抑制外部负载变化引起的扰动影响,并且具有更好的动态响应及稳态性能。最后对一台四相8/6开关磁阻电机进行实验,结果表明自抗扰控制可以有效控制电机的转速和转矩,在宽转速范围变工况条件具有优良控制性能。     

基于Matlab的开关磁阻电机电动/发电系统的非线性建模与仿真

基于开关磁阻电机的数学模型,利用Matlab/Simulink中的相关模块建立开关磁阻电机电动/发电系统的非线形仿真模型。该模型具有仿真便捷、结果直观等特点。利用该模型,对一台三相12/8结构样机进行了仿真,仿真结果证明了该模型的有效性。该模型为今后优化开关磁阻电机的控制策略提供了依据。     

混合动力汽车中开关磁阻电动/发电机纯硬件控制器的研究

针对混合动力汽车中开关磁阻电动(发电)机工作环境恶劣和软件控制抗干扰能力较低的特点,提出了以单片复杂可编程逻辑器件(CPLD)为基础的纯硬件电路实现开关磁阻电动/发电机系统的硬件控制方案.试验结果表明,以CPLD为基础的硬件控制器可以有效地实现控制系统的电动、发电、助力功能,并且具有较高的容错能力及良好的动态调节性能.     

基于Matlab的开关磁阻电机电动／发电系统的非线性建模与仿真

基于开关磁阻电机的数学模型，利用Matlab／Simulink中的相关模块建立开关磁阻电机电动／发电系统的非线性仿真模型。该模型具有仿真便捷，结果直观等特点。利用该模型对一台三相12／8结构样机进行了仿真，仿真结果证明了该模型的有效性。该模型为今后优化开关磁阻电机的控制策略提供了依据。     

开关磁阻起动/发电机设计方法研究

开关磁阻起动/发电机是电动机与发电机的结合体。提出一种将经典电机设计与最新有限元设计相结合的电机设计方法,该方法将传统设计方法的快捷、简便与有限元设计方法的精确、直观等优点相结合。并且采用以发电机性能为主,兼顾起动性能的设计方式;在多场有限元联合仿真的基础上,设计并试制了一台循油冷却开关磁阻起动/发电机。实验证明,该设计方法适合于该类型电机。     

开关磁阻电动机的受生物启发滑模控制研究

本文首次将受生物启发的分流模型引入开关磁阻电动机的变结构滑模控制,提出一种开关磁阻电动机的受生物启发滑模控制,以有效抑制其转速波动,提高其控制性能.仿真结果表明:开关磁阻电动机采用受生物启发滑模控制,其转速对给定转速的跟踪性能及负载突变时的性能比一般滑模控制更平稳、更准确;当系统参数变化时,受生物启发滑模控制器保持了一般滑模控制器的鲁棒性.     

开关磁阻发电系统的故障分析及仿真

对开关磁阻电机在发电运行模式下的各种典型故障进行了分析研究,利用Matlab/Simulink中的电力系统工具箱对开关磁阻发电机系统进行建模,通过对模型施加不同的故障条件,仿真了系统在负载故障、功率变换器故障、电枢绕组开路/短路等故障下的电压、电流输出波形.通过对结果的分析可以看出,开关磁阻发电系统具有较高的容错性能,当发生缺相故障时,系统仍能维持正常的电压输出.同时,这种故障的建模和仿真也为开关磁阻发电系统的故障诊断和容错研究提供了一种可行的方法.     

基于MATLAB的开关磁阻电动/发电系统的建模与仿真

基于开关磁阻电机的数学模型,利用MAT- LAB/SIMULINK中的相关模块建立开关磁阻电机电动/发电系统的非线性仿真模型。该模型具有仿真便捷,结果直观等特点。利用该模型对一台三相12/8结构样机进行了仿真,仿真结果证明了该模型的有效性。该模型为今后优化开关磁阻电机的控制策略提供了依据。     

基于Ansoft的开关磁阻电机强化励磁分析与仿真

分析了开关磁阻发电机(SRG)的运行机理,结合车用发电机及其控制电路的特点对2.5 kW小功率开关磁阻发电机进行强化励磁分析和研究,通过仿真证实强励磁方案能有效改善在高速下小功率开关磁阻发电机励磁电流小和输出功率低的问题.     

开关磁阻调速电动机应用特点的分析

重点阐述了开关磁阻调速电动机在工业领域的应用特点.通过对开关磁阻调速电动机和交流变频调速系统在电气性能、可靠性、系统效率、用户要求适应性等方面进行综合比较,说明开关磁阻调速电动机在启动能力、制动能力、系统可靠性、系统效率等多方面具有优越性能,并可以根据用户具体应用设备特点进行适应性设计,所以开关磁阻调速电动机具有非常广阔的应用前景.     

Fault diagnosis and fault-tolerant control of uncertain network control systems

In this article, the equivalent control strategy based on Laplace transform is proposed for the problem of stochastic delay in networked control systems. The original system is transformed into an equivalent control system without random delay block by Laplace transform. Then, a new augmented variable and equivalent control system is introduced to construct an augmented system. An adaptive fault diagnosis observer is designed based on the augmented system. The adaptive turning rate of the observer is obtained by solving the corresponding linear matrix inequality. Based on the information of online fault diagnosis and state estimation, a fault-tolerant controller based on PI control strategy is designed to compensate the fault. Finally, a model of the switched reluctance motor system is considered to show the effectiveness of this method.