基于Simulink的开关磁阻电机直接转矩控制的研究

由于具有特殊的工作原理,开关磁阻电机在常规的控制方式下会产生很大的转矩脉动,限制了其应用范围。针对这一问题,对开关磁阻电机的直接转矩控制进行了研究,并在MATLAB/Simulink环境下搭建了8/6级开关磁阻电机直接转矩系统仿真模型。结果表明:应用直接转矩控制开关磁阻电机,运行时的转矩脉动明显减小,拥有良好的调速性能和转矩动态响应。     

三相开关磁阻电机直接转矩控制系统的研究

为提高开关磁阻电机的动态性能,将直接转矩控制方法应用于开关磁阻电机调速系统。以电磁转矩和磁链作为控制变量,比较给定转矩和反馈转矩以及给定磁链和反馈磁链的大小,给出磁链和转矩的增、减趋势,通过查询电压矢量表确定功率变换器的触发相位,使电机运行。在MATLAB/Simulink环境下,进行了开关磁阻电机直接转矩控制算法的仿真实验。结果表明,采用直接转矩控制策略可以改善开关磁阻电机的动态性能。     

基于神经网络的五相开关磁阻电机直接转矩控制系统研究

以五相开关磁阻电机为研究对象,对直接转矩控制方法进行了分析与研究,提出了一种 BP 神经网络 PID 与传统 PI 复合的新型调速策略.通过高速切换,在大速度误差下采用 BP-PID 控制调速,小速度误差下采用传统 PI 控制调速,使系统误差快速减小并保持稳定,同时在传统 PI 侧引入了以负载转矩差构成的变参数法,可以更好地抵抗外界干扰,提高系统响应速度.对五相开关磁阻电机调速系统进行了仿真实验,实验结果表明,这种控制策略能够有效抑制转矩脉动,调速性能优秀,系统动静态性能良好.     

基于Simulink的开关磁阻电机调速系统仿真研究

对开关磁阻电机的数学模型与运行原理进行分析研究,提出了一种基于电流控制的开关磁阻电机调速系统控制方案。在Matlab／Simulink环境下建立起仿真模型,并详细介绍系统仿真模型中各个子模块的原理与设计方法。仿真结果表明,系统能够快速地实现调速,具有良好的动静态性能。为实际的电机控制系统设计提供了有效手段。     

开关磁阻电机恒加速度起动方案研究

针对开关磁阻电机起动/发电系统起动时转矩过冲导致的断轴问题,开展了SR电机起动特性分析,根据SR电机机械特性方程,建立了电磁转矩随负载转矩变化特性与转子加速度之间的关系。为了对SR电机进行非线性的调速控制,基于Ansoft分析得到的转矩、电流、角度二维表,对负载转特性已知情况提出了利用插值查表法的转矩控制恒加速度法;基于PID控制原理,对负载特性未知情况提出了一种PI参数和开通关断角随转速变化的PWM控制恒加速法。运用Matlab/Simulink建立了非线性模型,进行了起动加速阶段的仿真试验。研究结果表明,恒加速度起动方案能使输出转矩跟随负载转矩变化,有效提高SR起动/发电系统的可靠性。     

基于滑模自抗扰控制的开关磁阻电机调速系统

开关磁阻电机的双凸极结构和开关电源供电方式使其电磁场存在非线性饱和特性，致使其运行时转矩脉动大，传统控制方法很难完成平稳调速。针对该问题，提出开关磁阻电机调速系统的滑模自抗扰控制策略。首先，内环根据开关磁阻电机数学模型设计自抗扰电流控制器，提高电流的响应速度和鲁棒性；其次，外环设计滑模速度控制器取代传统的PI控制器，并证明了系统的稳定性，增强了速度的鲁棒性；最后利用仿真与实验验证该控制策略的有效性。与传统的开关磁阻电机调速系统控制策略对比，能有效改善启动电流过大、转速超调和转矩脉动问题，提高了系统的响应速度和鲁棒性。     

一种改进的四相开关磁阻电机直接转矩控制策略研究

针对开关磁阻电机转矩脉动大、启动时转子震荡的问题,将改进磁链估算模型和PWM技术应用到开关磁阻电机的直接转矩控制策略中。对四相开关磁阻电机的直接转矩控制策略进行了研究,设计了合适的磁链模型和开关表,分析了电机启动时转子震荡的原因,设计了参考转速变化的磁链估算模型;将PWM技术和直接转矩控制策略结合起来,提出了通过占空比调节控制周期内等效电压的大小,进而控制转矩改变量大小的方法;在Matlab/Simulink平台上,对优化前后电机的启动性能和转矩脉动抑制效果进行了仿真分析。研究结果表明:加入改进磁链估算模型后,有效解决了启动时转子震荡的问题,提高了启动转矩;引入PWM的开关磁阻电机直接转矩控制策略具有更好的转矩脉动抑制效果。     

基于空间矢量的同步磁阻电机直接转矩控制

针对传统直接转矩控制由于采用滞环比较器对磁链和转矩进行直接控制,导致磁链、转矩脉动较大和开关频率不固定等问题,对同步磁阻电机直接转矩控制进行了研究,开展了直接转矩控制的基本原理分析,根据同步磁阻电机的数学模型,提出了一种定子磁场定向下磁链和转矩双闭环PI控制结构的直接转矩控制方案,采用空间矢量调制策略,克服了传统直接转矩控制的缺点。利用Matlab/Simulink搭建了两种直接转矩控制方案的仿真模型,并利用基于d SPACE的实验平台对该方案的低速性能进行实验研究,研究结果表明:相较于传统的直接转矩控制,该方案能明显减小电机的转矩脉动并且能保持开关频率恒定,能使电机在低速范围内具有良好的动态性能,并且使得电机在低速范围内稳定运行,证明了该方案的可行性和有效性。     

基于BSRM变论域模糊控制研究

以12/8极三相双绕组无轴承开关磁阻电机为研究对象,针对转矩脉动及悬浮力脉动等问题,采用一种基于变论域模糊控制优化PI控制器控制参数的控制方法,更有效地降低BSRM系统转矩脉动、悬浮力脉动.在Matlab/Simulink中搭建无轴承开关磁阻电机模型并进行仿真分析.仿真结果表明:与传统PI控制方法相比,变论域模糊PI控制方法能更有效地抑制转矩脉动及悬浮力脉动.     

煤矿机车变频调速控制系统设计

针对矿用机车直流调速系统存在的不足,设计了一种基于DSP处理器的交流变频调速系统。系统利用逆变器将蓄电池的直流电转变为交流电,通过交流电机控制方法实现机车电机的调速,并通过SVPWM控制算法降低了电机的谐波损耗。硬件部分分析设计了系统的控制结构,对DSP型号与检测模块进行了选型设计;软件部分设计了系统的主程序流程图。控制系统的应用将提高煤矿机车运行的稳定性,降低电流泄漏风险,保证井下工作安全。     

采煤机双开关磁阻电动机功率平衡控制功能的实现

开关磁阻电机调速系统（SRD）具有成本低、结构简单、电流小、启动转矩大等优点，非常适合煤矿机械设备。然而国内有关开关磁阻电牵引采煤机方面的研究还处于起步阶段，其涉及的双开关磁阻电动机（SRM）同步牵引方式往往会出现控制系统调整不当，使得电机的参数不能基本一致，从而造成了电动机实际功率的偏差，容易造成某台电机由于过载而烧毁的情况。基于此，针对双SRM的功率平衡进行了研究，并通过仿真软件对控制系统进行了仿真，进一步验证了方案的可靠性。     

基于模糊神经网络 PID 的开关磁阻电机控制系统研究

针对开关磁阻电机存在的转矩脉动大、噪声大、速度不稳定等问题,对开关磁阻电机的启动、运行、调速等方面进行了研究,提出了一种基于模糊神经网络PID的控制方法,将模糊控制理论与BP神经网络相结合,构成了模糊BP神经网络,根据系统误差,误差的变化,以及误差变化的变化实时调整PID控制参数,使电机在整个转速范围内获得了最优的PID参数。实验采用DSP作为控制核心,不对称逆变桥作为功率变换器,驱动一台2 k W的开关磁阻电机运行。研究结果表明,该方法大大改善了开关磁阻电机控制系统的动、静态性能,控制精度高、转矩脉动小,对干扰有较高的鲁棒性。     

开关磁阻电动机模糊-单神经元PID控制研究

开关磁阻电动机调速系统具有显著的非线性,数学模型难以精确建立,采用常规PID控制难以获得理想的性能.对于开关磁阻电动机转速-转矩双闭环调速系统的速度环,设计了一种模糊控制与单神经元PID相结合的控制算法,基于MATLAB建立了系统仿真模型,仿真表明设计的模糊控制与单神经元PID相结合的控制算法兼有单神经元控制和模糊控制的优点,具有良好的动静态性能.     

基于RBF网络SRM的DITC系统仿真研究

该文用RBF神经网络构成的自适应PID控制器,代替常规PID控制器,提出一种采用直接瞬时转矩控制方法(DITC)来抑制开关磁阻电机的转矩脉动的新方法。采用Matlab/Simulink进行了开关磁阻电机DITC系统转矩脉动抑制的仿真研究。仿真结果表明,该种方法不仅能够很好地抑制转矩脉动,而且系统具有超调小、响应快、控制精度高等优点,验证了该方法的可行性。     

开关磁阻电机调速系统综述

开关磁阻电机调速系统是由开关磁阻电机、功率变换器、控制装置、角位移传感器和驱动电路5部分安装在一起的一种新型机电一体化调速装置,它的效率在很宽的调速范围内可大于87%,电机结构十分独特,转子上无绕组或永磁体定子为集中绕组,其绕组安装容易,端部短而牢固,比传统的直流电动机、同步电动机和异步电动机都简单,制造和维修十分方便。同时,开关磁阻电机控制方便,可以四象限运行,具有结构简单、体积小、质量轻、工作可靠、控制方便的优点,其性能和经济指标优于普通的异步电动机调速系统。     

开关磁阻电机调速系统及其应用分析

本文对开关磁阻电机调速系统及应用进行分析,首先,探究开关磁阻电子的特点及工作原理,介绍磁阻电机调速系统的发展情况,其次,分析开关磁阻电子调速系统的构成及开关磁阻电机安装前的准备,最后,分析开关磁阻电机调速系统在特殊场合,数控机床,电动车、船驱动的控制中的应用。     

两相4/2极高速开关磁阻电机多阶气隙优化

针对传统两相4/2极高速开关磁阻电机运行过程中转矩死区和大转矩波动这一问题,对传统开关磁阻电机数学模型中影响转矩死区和转矩波动的因素进行了研究,提出了一种基于两相4/2极开关磁阻电机的多阶阶梯式气隙设计的优化方案。利用Matlab拟合生成了气隙长度与气隙电感大小关系曲线,得到了不同阶数开关磁阻电机模型下阶梯式气隙各阶气隙长度的最优解,采用Maxwell 2D静态和动态仿真计算,计算了静态转矩波动系数、静态合成平均转矩和动态转矩波动系数等参量,分析比较了不同阶数的阶梯式气隙开关磁阻电机模型的电机运行情况。研究结果表明:采用多阶气隙极弧优化设计方法可以有效改善传统两相4/2极开关磁阻电机的运行情况,消除了转矩死区,降低了转矩波动,提高了运行质量。     

基于模糊神经网络开关磁阻电动机转矩观测

转矩脉动是开关磁阻电动机较为突出的缺点，出于电机设计和控制的目的，常需要实时在线测量电机的动态转矩，采用转矩传感器的方法既复杂、昂贵，在高速下又不准确。利用一种新型变结构模糊神经网络对开关磁阻电动机转矩特性进行学习，之后把它用于动态转矩的实时在线测量。仿真与试验结果表明此方法能够快速、准确的测量开关磁阻电机动态转矩。     

开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制方法

开关磁阻电机具有结构简单、成本低和调速范围广等优势,但其双凸极结构和控制器的开关特性,导致存在转矩脉动现象,使得抑制转矩脉动成为焦点问题。首先从开关磁阻电机的结构和运行机理出发,针对线性解析方法难以分析转矩特征的问题,建立电机有限元模型求解出转矩特征并进行样机验证试验。分析样机结构参数对转矩脉动的影响,针对结构参数耦合问题,选择NSGA-Ⅱ算法在参数优化平台上对样机结构参数进行多目标寻优,在保证优化后样机的转矩脉动系数和平均转矩均优于初始电机的条件下,最终获得样机最优化结果。结果表明,不同结构参数对电机转矩的影响有较大的差异,对结构参数的优化能有效地抑制转矩脉动,该参数优化方法可以为开关磁阻电机结构性转矩脉动抑制提供参考。     

基于Simulink的三相异步电动机直接转矩控制系统研究

基于直接转矩控制工作原理,利用Simulink搭建三相异步电动机直接转矩控制系统仿真模型,采用定子磁链轨迹近似圆形的控制方案,对系统进行仿真。仿真结果表明,该直接转矩控制系统仿真模型能够很好地模拟实际调速系统的相关性能,体现了更优越的静动态性能。此外,通过搭建实际调速系统,测量电机转速、转矩参数,验证了仿真模型的有效性。