開關(guān)磁阻電機(jī)的開關(guān)角優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)（Switched Reluctance Motor，簡(jiǎn)稱SR電機(jī)）具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、可靠性高、成本低、可以缺相運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。近幾十年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以其優(yōu)良的調(diào)速性能成為現(xiàn)代學(xué)者研究的熱點(diǎn)。但是，由于SR電機(jī)的非線性，無(wú)法建立電機(jī)精確的數(shù)學(xué)模型，采用傳統(tǒng)控制方法的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)難以獲得良好的控制性能。在SR電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，合理地調(diào)整電機(jī)的開通角、關(guān)斷角對(duì)于電機(jī)的性能至關(guān)重要。<

2、br>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹SR電機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理，推導(dǎo)SR電機(jī)的非線性數(shù)學(xué)模型，分析功率變換器的主電路結(jié)構(gòu)形式，并對(duì)SR電機(jī)的三種基本控制方法進(jìn)行了介紹。⑵根據(jù)有限元分析得到實(shí)驗(yàn)所用 SR電機(jī)的數(shù)據(jù)，運(yùn)用插值迭代法在Matlab/Simulink中進(jìn)行建模。首先，通過(guò)仿真分析得到關(guān)斷角的最優(yōu)控制范圍。然后，將關(guān)斷角固定在最優(yōu)控制范圍內(nèi)對(duì)開通角進(jìn)行在線尋優(yōu)，發(fā)現(xiàn)電機(jī)獲得最大轉(zhuǎn)矩電流比時(shí)最優(yōu)開通角的規(guī)律。最后，搭建高、低速工況下

3、SR電機(jī)開通角優(yōu)化仿真模型，并進(jìn)行驗(yàn)證。⑶在電機(jī)的開通角采用上述優(yōu)化方法的前提下，對(duì)多組不同轉(zhuǎn)速和參考電流情況下的SR電機(jī)進(jìn)行仿真分析，得到相應(yīng)地最優(yōu)關(guān)斷角。根據(jù)所得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用模糊控制器對(duì)關(guān)斷角進(jìn)行優(yōu)化。其中，模糊控制器以電機(jī)的轉(zhuǎn)速和參考電流為輸入變量，以最優(yōu)關(guān)斷角為輸出變量，模糊控制器的模糊規(guī)則等由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推導(dǎo)而來(lái)。⑷基于以上所提到的開通角、關(guān)斷角優(yōu)化方法，設(shè)計(jì)了基于ARM芯片STM32F103VCT6的SR電機(jī)硬件平臺(tái)，并對(duì)