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。     

基于自抗扰迭代学习控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制

针对开关磁阻电机双凸极结构和磁路饱和非线性导致开关磁阻电机转矩脉动大的问题,本文基于一种新型的数据驱动控制方法—–自抗扰迭代学习控制,将开关磁阻电机看成是空间重复运动对象,设计空间迭代域补偿机制用于抑制电机非线性特性所带来的换相转矩脉动,提出了基于空间域扩张状态扰动补偿机制的转矩分配控制策略.在无法精确获取电机非线性模型的情形下,设计了非线性转矩补偿器和电流控制器对各相电流进行精确补偿和精确跟踪控制.仿真研究表明,基于自抗扰迭代学习的控制策略能显著快速地抑制开关磁阻电机的转矩脉动,可望在开关磁阻电机的实际应用中发挥作用.     

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.     

细分驱动技术在开关磁阻电机控制系统中的应用

转矩脉动以及低频噪声是开关磁阻电机的主要缺点之一，本文在借鉴步进电机细步驱动思想的基础上，通过细分绕组换相时到电流使通电绕组在空间合成多个转矩矢量，控制电流大小维持转矩幅值基本恒定．从而减小转矩脉动。本文论述的控制策略在实验过程中得到认证，在减小转矩脉动和噪声方面有显著的成效。     

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。     

基于转矩分配函数的开关磁阻电机的效率优化方法

开关磁阻电机使用传统的转矩分配函数(TSF)控制时虽然可以起到一定的抑制转矩脉动的作用,但却由于换相阶段电流峰值过高,电流可控性下降等问题使得其在换相阶段出现较为明显的转矩脉动,以及较高的铜耗。针对这一问题,提出了一种基于TSF的开关磁阻电机的效率优化方法。将电机特性作为约束条件,以铜耗为优化目标建立最优化模型,利用多重嵌套的遗传算法将该最优化模型应用于Simulink仿真中,得到不同参数下最优的电流参考曲线。再根据不同转速下对电机性能的需求,进一步筛选权重参数,从而得到最优的电流参考曲线。仿真和实验结果表明,该方法能够有效地降低换相阶段的电流峰值、降低电流控制难度,进而在较低转速下抑制转矩脉动、在较高转速下提高效率。     

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。     

开关磁阻电机的模糊滑模控制策略研究

本文提出一种带有模糊滑模控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制方案.针对SRM的非线性和时变性,设计了以电流偏差作为切换函数的滑模变结构控制器,并运用模糊规则对开关增益量进行智能控制,增强了系统准确性和稳定性.仿真结果表明此方案能够精确跟踪绕组电流,有效抑制转矩脉动,实现SRM电动机的高性能控制.     

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.     

基于转矩分配的开关磁阻电机模糊PI控制系统

针对开关磁阻电动机调速系统显著非线性造成固定参数在常规控制下不能很好适应工况变化以及转矩脉动比较大的问题,设计了基于转矩分配的模糊PI控制器来实现参数在线优化调整,提高系统动态响应,并抑制转矩脉动。仿真结果表明,该系统具有良好的动、静态性能,能有效减小转矩脉动。     

基于动态换向策略的开关磁阻电机控制方法

针对开关磁阻电机(SRM)的自身结构造成的转矩脉动问题以及驱动系统的抗干扰能力,提出了一种基于改进的动态换向策略与改进小波神经网络(WNN)的控制器方案。基于直接瞬时转矩控制(DITC)系统设计了一种动态的换向策略,减少关断以后的相电流,增加开通相电流的被激励程度,进而抑制系统的转矩脉动。此外基于小波神经网络改进了速度控制器,并将系统的输出转矩引入,使得系统能更好地应对扰动,增强系统的鲁棒性。仿真结果表明,与传统直接瞬时转矩控制和基于小波神经网络的转矩控制相比,转矩脉动减少了22.12％到64.14％,负载突变后静态误差仅为0.02r/min到0.01r/min,可以有效减弱转矩脉动且系统的抗扰能力显著提高。     

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.     

开关磁阻电机直接转矩模糊控制器设计与仿真

开关磁阻电机具有严重的非线性及变结构、变参数和转矩脉动大等特点。针对系统稳定特性和实时响应特性的控制能力差,传统固定参数的PI控制难以获得理想的控制性能,目前常用的模糊控制器实质上是一个PD调节器,存在静差,为了克服传统方法的缺点,并降低开关磁阻电机的转矩脉动,提出了基于模糊自整定PID复合控制器的开关磁阻电机直接转矩调速系统。仿真结果表明:模糊自整定PID复合控制器能够明显改善系统的调速性能,克服了模糊控制存在的静差的缺点,并且降低了转矩脉动。从而证明上述方法的正确性,能够提高控制系统的性能。     

开关磁阻电机高性能闭环调速系统仿真

在提高开关磁阻电机调速控制的精确度的研究中,由于系统存在非线性,调速精度低.利用传统控制方法进行开关磁阻电机调速的过程中,由于开关磁阻电机是双凸极结构,其电磁特性呈现高度的非线性,参数和结构也是在时刻变化的,不存在有效的反馈,造成固定参数的传统的开环调速控制方法的调速精确度较低.提出一种闭环控制的开关磁阻电机调速方法.利用线性法对开关磁阻电机中的相关控制变量进行分析,建立控制系统模型,以实际电流和参考电流的偏差作为调速过程中的反馈,等效控制开关磁阻电机绕组中的相电压,通过改变反馈参数对绕组中的相电压进行调节,从而实现开关磁阻电机调速过程中的闭环控制.实验结果表明,改进算法能够有效提高开关磁阻电机转速控制的精确性.     

开关磁阻电机调速系统及其应用

本文介绍了开关磁阻电机调速系统的发展概况及基本构成,并对开关磁阻电机调速原理进行分析,最后详细阐述了该系统作为一种新型调速系统的优点及其应用.     

开关磁阻电机角度位置的纯硬件控制

针对开关磁阻电机APC方式,本文介绍了一种基于CPLD的纯硬件控制方式。该系统采用一台1KW6/4结构开关磁阻电机作为机电能量转换装置,采用EP1K30TC144-3型CPLD（复杂可编程逻辑器件）和外围电路构成数字控制器。实验结果表明,本文提出的开关磁阻电机纯硬件控制系统在实践上是可行的,基于CPLD的纯硬件控制器可获得优良的控制效果。     

开关磁阻电机发电原理与仿真研究

本文介绍了一种新型六相12/10极开关磁阻电机,对发电运行原理进行了分析,并利用Ansoft公司的RMxprt和Maxwell2D瞬态模块对开关磁阻电机发电系统进行建模,对正常和缺相两种运行状态下的发电性能进行了动态仿真分析,通过与三相6/4极开关磁阻电机发电性能进行比较,验证了新型开关磁阻电机在发电运行时具有更好的安全欲度,说明了相数对安全欲度的影响.     

模糊PID控制在开关磁阻电机控制系统中的应用

针对开关磁阻电机非线性极强,而单一的模糊控制存在稳态控制精度较差的因素,该文提出了一种采用模糊控制器和PID控制器复合控制的方法。主要介绍了F—PID控制器的设计及用模糊控制器调节PID控制器的参数及其规则。仿真试验结果表明,F-PID控制方法解决了常规控制方法由于电机数学模型难以精确确定而无法确定控制参数的问题,并克服了模糊控制方式存在静差、无抗干扰能力的缺点。     

一种减少开关磁阻电机转矩脉动的算法

在电机转矩性能优化问题的研究中,针对开关磁阻电机在常规PID算法调速运行时,转矩脉动系数大的问题,提出了一种利用TS-ITAE(时间乘绝对误差的积分)的开关磁阻电机自适应控制的新方法,用交流测量法测量开关磁阻电机不同位置以及不同电流下的电感值,得到其局部的线性函数,利用ITAE准则得到开关磁阻电机局部的最优控制器函数,通过模糊TS模型实现全局的非线性控制.将常规PID控制算法和TS-ITAE控制算法分别用于开关磁阻电机的转速-电流调速系统进行仿真.仿真结果表明:采用TS-ITAE控制算法比常规PID控制算法的转矩脉动系数小,动态特性好.     

基于dSPACE开关磁阻电机控制器开发方法

本文提出了一种基于dSPACE半实物仿真环境下,开关磁阻电机控制器的开发方法.通过dSPACE系统与实际驱动电路相结合,建立了开关磁阻电机控制器的开发平台,能够方便有效地实现多种开关磁阻电机控制算法.该平台的硬件部分由dSPACE系统的硬件部分结合电机的驱动电路,驱动电路根据不同的电机开发需求设计.开发平台的软件部分包括模块化建模工具MATLAB/Simulink,与综合实验和测试软件ControlDesk.通过开发平台的建立,归纳出一套开关磁阻电机控制器的开发方法.该方法在MATLAB/Simulink下建立的仿真模型通过ControlDesk在线修调参数,同时自动生成控制代码.与传统方法相比,该方法能显著的缩短控制器的开发周期,降低开发成本.