开关磁阻电机高性能转矩控制策略研究

将开关磁阻电动机转矩控制系统分为三级控制子任务:换相策略、转矩控制器和电流控制器,并根据上述结构化设计思想,给出了一种基于神经网络转矩逆模型和滑模电流控制器的开关磁阻电动机高性能转矩控制方案.仿真结果表明该方法能够有效地控制开关磁阻电动机相转矩按期望变化,从而实现了其高性能转矩控制.     

开关磁阻电动机调速系统仿真分析

在开关磁阻电动机非线性动态模型基础上,利用Matlab/Simulink软件建立了开关磁阻电动机调速系统的仿真模型,分别在电流斩波控制和角度位置控制两种控制方式下进行了开关磁阻电动机调速系统的动态仿真,得到了相电感、电流、转矩和开关磁阻电动机的合成转矩,仿真结果反映了开关磁阻电动机的实际工作状况.     

基于电流分配法的SRM位置跟踪系统研究

针对开关磁阻电动机在伺服控制领域难以应用的问题,将电流分配法应用于开关磁阻电动机的位置跟踪控制。所提出的位置跟踪控制方法,可以摆脱传统位置控制中的速度环,只需要位置环和电流环,位置环输出可以直接作为实际参考电流值。相比于传统控制方法所需的离线实验或者在线实时建模,该位置跟踪控制方法除了需要开关磁阻电动机的相数之外,不再需要任何的电机模型信息,控制器结构简单更容易实现。基于四相8/6极开关磁阻电动机,给出了其位置跟踪控制系统的设计。仿真与实验研究结果表明,该控制方法能够实现开关磁阻电动机精确的位置跟踪。     

减小开关磁阻电动机低速时转矩脉动的新型控制策略

转矩脉动是开关磁阻电动机在推广应用中存在的一个非常突出缺点。本文充分考虑工程设计的需要,提出了减小转矩脉动的新型控制策略。文中运用实验方法建立了开关磁阻电动机的数学模型,定义衡量转矩脉动大小的转矩脉动系数;并和传统电流斩波控制方式进行了仿真比较,给出了研究结果。     

基于转矩误差PWM-DITC开关磁阻电机控制策略

研究了开关磁阻电机直接瞬时转矩控制的方法,针对开关磁阻电机转矩脉动大,提出了一种基于转矩误差PWM-DITC开关磁阻电机控制策略,利用Matlab/Simulink对开关磁阻电机PWM-DITC控制策略进行建模与仿真,仿真结果表明,PWM-DITC控制结构简单,不需要进行电流控制,直接从参考转矩和当前输出转矩进行比较得到每一相的开关状态,能有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动。将滞环控制策略和改进的PWM-DITC控制策略相比较,得出开关磁阻电机PWM-DITC控制策略实现简单,响应速度快,可提高系统的性能,能较好地抑制转矩脉动。     

基于转矩矢量控制的开关磁阻电机转矩脉动控制

转矩脉动是开关磁阻电动机较为突出的缺点。文章基于电机的线性模型，提出了开关磁阻电动机转矩矢是控制策略，通过控制开关磁阻电动机各相绕组电流－位置曲线，在空间合成多个转矩矢量，以减小转矩脉动，仿真结果表明，这种控制策略不但控制简单，而且能够在低速下有效地抑制开关磁阻电动机转矩脉动。     

一种抑制开关磁阻电机转矩脉动的电流控制方法

本文提出一种无需反馈瞬时转矩和计算开通、关断角,即可降低开关磁阻电机转矩脉动的电流控制方法。该方法借鉴同步电机的dq轴控制思想,根据开关磁阻电机的电流、电感特性将参考电流非负处理和修正,以保持输出转矩的平稳。为保证电机的系统效率,减少转速较高时因续流产生的负转矩,采用电流前移法,通过模糊算法调整移动角,进一步完善参考电流。搭建三相9/6极开关磁阻电机仿真系统和实验平台,实现传统电流控制和提出的电流控制,对这两种控制方式在不同转速下的开关磁阻电机转矩脉动进行对比和分析。仿真和实验结果表明,提出的电流控制方法在开关磁阻电机中低速运行时均可有效降低27%～34%的转矩脉动。     

四相开关磁阻电动机直接转矩控制

为降低转矩脉动,提出四相开关磁阻电动机直接转矩控制原理、步骤和实现方法。借鉴感应电动机直接转矩控制思想,基于能量等效原则推导出四阶磁链正交变化矩阵,指出采用坐标分解法所得的磁链幅值是正交变换法所得幅值的1.4倍。针对正八边形的电压空间矢量,分析了磁链与电压矢量间的影响关系,设计了开关矢量表。仿真和实验研究结果表明,直接转矩控制的转矩稳态误差可控制在5%范围内,部分解决了开关磁阻电动机转矩脉动大的问题。     

基于Matlab-Simulink的开关磁阻电动机伺服系统仿真研究

针对开关磁阻电动机(SRM)转矩脉动的缺点,推导了电机的转矩分配函数,并用所构建的转矩分配函数在Matlab-Simulink环境下对1台三相12/8结构的开关磁阻电机伺服系统(SRSD)进行建模仿真。仿真结果表明该方法简单,抑制转矩脉动效果较为理想。该仿真模型可以为开关磁阻电机伺服系统的进一步分析和研究提供参考。     

基于不对称式TSF的开关磁阻电动机转矩脉动抑制

开关磁阻电动机(SRM)通常使用固定的转矩分配函数(TSF)实现对转矩的控制,典型的TSF有线性、余弦和立方型TSF曲线。在分析典型转矩分配函数抑制脉动的局限性的基础之上,提出了一种不对称式的转矩分配方法,建立了基于不对称转矩分配函数的转矩脉动抑制系统。最后,以某型开关磁阻电动机为例开展了仿真研究,结果证实该方法可以有效地减小SRM的输出转矩脉动。     

开关磁阻电机启动转矩控制策略研究

针对开关磁阻电动机启动过程容易产生制动转矩使转速下降的问题,介绍了开关磁阻电机启动过程工作原理,分析了开通角和关断角对启动转矩的影响,提出了一种电流双闭环的启动转矩控制策略,建立了基于Matlab/Simulink的开关磁阻电动机启动系统仿真模型,与传统的电流单闭环控制策略相比,该方法能有效减小启动过程的制动转矩,使转速平稳上升。     

两相开关磁阻电动机转矩特性的研究

研究了两相开关磁阻电动机的转矩特性以减小转矩波动。首先通过推导近似转矩数学模型，进而通过磁场有限元计算得到了两相开关磁阻电动机的较为平滑的固有矩角特性。在磁场计算的基础上，对两相开关磁阻电动机的转矩特性进行了仿真计算。样机实验验证了计算及仿真结果。结果表明，两相开关磁阻电动机可以在较宽的转速范围内保持连续的转矩特性。     

基于转矩分配函数的开关磁阻电机预测转矩控制

开关磁阻电机独特的双凸极结构导致电机在运行过程中产生较大的转矩脉动,限制了开关磁阻电机的应用范围.为抑制转矩脉动,本文将转矩分配函数和模型预测控制相结合,提出一种基于转矩分配函数的预测转矩控制策略.首先,由转矩分配函数将参考转矩离线分配至各相;其次,利用开关磁阻电机离散模型预测下一周期转矩大小;最后,通过代价函数选取最优控制量跟踪参考转矩.相较于传统的基于转矩分配函数的电流斩波控制方式,新控制策略取消了电流滞环,提高了控制精度.仿真和实验结果表明,相较于传统电流斩波控制,本文提出的基于转矩分配函数的预测转矩控制具有更好的转矩脉动抑制效果.     

基于RBF神经网络的开关磁阻电机瞬时转矩控制

开关磁阻电机(SRM)因其结构简单、工作可靠、效率高、成本低等优点使之成为当前极具竞争力的一种调速电动机。但由于电机本身的非线性电磁特性,导致了其转矩脉动比其他传动系统严重。如何更好地对开关磁阻电机的转矩进行控制,抑制转矩脉动也成为了近年来研究的热点。针对这一问题,提出了一种基于基于径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络的开关磁阻电机瞬时转矩控制方法。利用从SRM动态模型仿真中产生的数据来对RBF神经网络进行离线训练,使之学习不同转速和转矩下的优化电流波形,再将训练好的RBF网络用于电机的转矩控制中,完成不同转速下,转矩、位置到电流的非线性映射。最后通过瞬时电流跟踪控制使电机电流跟踪参考电流,完成电机的转矩控制。该控制方法充分利用了RBF神经网络逼近、泛化能力强,运算速度快的优点,且控制过程简单,网络无需在线训练。实验结果证明,该控制策略能有效减小开关磁阻电机的转矩脉动,具有控制精度高、能适应转速变化等优点。     

减小开关磁阻电动机低速时转矩脉动的新型控制策略

转矩脉动在磁阻电动机在推广应用中存在的一个非常突出缺点。本文充分考虑工程设计的需要，提出了减小转矩脉动的新型控制策略。文中运用实验方法 建立了开关磁电动机的数学模型，定义衡量转矩脉动大小的转矩脉动系数；并和传统电流斩波控制方式进行了仿真比较，给出了研究结果。     

开关磁阻电动机自优化控制系统研究

为了减小开关磁阻电动机的起动转矩和电流,采用控制开通角和关断角的方式来对起动时的电流和转矩进行自优化。以四相8/6极开关磁阻电动机为研究对象,通过对起动阶段的电流连续检测,建立了一组电流优化下的开通角;通过对起动阶段的转矩连续检测,建立了一组转矩优化下的关断角。最后根据电机的运行状态,在MATLAB仿真环境下建立模型,自动对开通角和关断角进行控制来实现对电流和转矩幅值的自动优化。仿真结果表明自优化下的电流和转矩幅值得到了优化,系统动静态性能良好。     

基于迭代学习控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制

迭代学习控制具有算法简单,且控制过程不需要预知被控系统模型和参数的特点。针对开关磁阻电机转矩脉动较大的问题,将迭代学习控制(ILC)引入到开关磁阻电机的转矩控制中。以一台8/6极开关磁阻电机为研究对象,建立了基于ILC的开关磁阻电机调速系统的仿真模型,构建了以TI公司TM320F2812为控制核心的基于ILC的开关磁阻电机调速系统的实验平台,并分别进行了系统的计算机仿真和实验研究,仿真和实验结果证明了基于ILC的控制方法能显著减小开关磁阻电机转矩脉动。     

基于瞬时转矩控制的开关磁阻电动机转矩脉动抑制研究

转矩脉动是开关磁阻电动机的主要缺点之一,直接瞬时转矩控制(DITC)能够有效抑制开关磁阻电动机(SRM)的转矩脉动。但电动机特殊的双凸极结构,使得电动机内部磁路十分复杂,给电磁转矩的计算带来了很大困难。为得到电动机在实际运行时转矩的精确反馈,本文通过ANSYS软件对现有样机Maxwell3D建模,收集在不同机械角度位置和单相电流时的转矩值,建立转矩模型。根据电动机的特性和实际经验,合理设置导通角,并基于电动机单相、双相交替导通的通电方式,设计了两种状态下的转矩控制器。通过仿真,证明了能够有效地将转矩脉动控制在一定误差之内,达到转矩脉动的抑制效果。     

基于DSP的开关磁阻电动机自适应调速系统设计

针对开关磁阻电动机的非线性特性导致的控制难度较大、控制准确度不高等问题,建立了理想情况下开关磁阻电动机的数学模型,基于神经网络提出了一种开关磁阻电动机自适应调速控制方法,通过神经网络控制器对PID控制参数进行优化,由在线辨识器获取难以确定的控制参数,并基于DSP设计了开关磁阻电动机控制系统,最后进行了仿真实验。仿真结果表明:与PID控制方法相比,该方法可以实现对给定速度的快速、稳定跟踪,而且能消除参数变化对系统的影响,具有较好的鲁棒性能。     

开关磁阻电动机调速性能的研究

论述了开关磁阻电动机的数学模型及其转矩表达式,介绍了开关磁阻电动机的位置检测与细分,以及软件实现其四象限运行的逻辑,提出了基于DSP的开关磁阻电动机电流斩波控制和角度位置控制的调速系统设计方案,研究结果证明了该方案的正确性与实用性.