開關磁阻電機調速控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、開關磁阻電機（Switched Reluctance Motor，簡稱SRM）作為一種新型調速電機，已在家用電器、航空工業(yè)以及電動汽車等領域得到應用，其調速系統(tǒng)（Switched Reluctance Motor Drive，簡稱SRD）性能也在不斷提升。由于它結構簡單、系統(tǒng)可靠、起動轉矩大、起動電流小和在較寬調速范圍內能夠保持較高效率的優(yōu)點，所以為 SRD發(fā)展帶來了機遇。然而，SRM較多的控制參數(shù)和對不同的轉速需要不同控制策略的特性，

2、導致其控制方式復雜，優(yōu)點不易充分發(fā)揮。由于對它的研究起步較晚、發(fā)展較慢，且傳統(tǒng)交直流調速系統(tǒng)具有較大的市場慣性，從而導致SRD的應用比較落后，因此開展對SRD的應用研發(fā)具有實用意義。速度作為主要性能指標之一，是SRD應用的關鍵所在，本文以提高速度性能為出發(fā)點，開展硬件電路及控制系統(tǒng)軟件的相關設計研究。
　　本文以一臺7.5kW三相12/8級樣機為對象，介紹SRM基本工作原理、完整的數(shù)學模型，根據(jù)不同精度要求分析線性模型、準線性模型

3、下電機特性；以兩種模型為基礎分析斬波控制和角度位置控制方法，進行調速控制算法分析和設計。在理論分析的基礎上,設計調速控制系統(tǒng)的硬件電路，由功率變換器、主控器DSC、位置檢測電路、驅動電路等模塊組成的能夠實現(xiàn)基本功能和算法功能的電路板。在硬件平臺的基礎上，根據(jù)調速控制要求設計相應軟件，給出了位置識別、速度計算、速度閉環(huán)控制、系統(tǒng)保護等編程思想和實現(xiàn)方法。針對實現(xiàn)調速功能的軟硬件設計難點，如，對傳統(tǒng)吸收電路無法有效吸收過流、短路時的尖峰電壓

4、的問題，引入有源嵌位設計，以確保故障情況下功率管的安全關斷；對有位置傳感器SRM啟動時易出現(xiàn)紊亂，而無法正常運行的現(xiàn)象，采用任意初始位置無反轉啟動方案，實現(xiàn)電機的無反轉啟動；對速度調節(jié)所面臨的非線性和變結構問題，采用變參數(shù)PID和積分分離的PID控制算法進行調速控制。最后，依據(jù)本文所要解決的問題以及調速控制的要求，依托所設計的硬件及軟件調速平臺進行實驗驗證，所獲得的實驗數(shù)據(jù)和波形，表明系統(tǒng)設計的合理性和理論分析的正確性，為進一步研究和實