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开关磁阻电机(SRM)是一种结构简单、驱动方便、控制灵活、可靠性强的新型电机,由其构成的控制系统具有调速范围宽、系统可靠性高、成本低廉、应用场合广等优点。开关磁阻电机因其具有广阔的市场应用前景,现已成为电力拖动控制领域的重要研究课题之一。 本文首先介绍了开关磁阻电机的结构与工作原理,其次分析了电机的基本电磁方程式,进而探讨了SRM的数学模型与常用控制方式。 针对课题使用的三相12/8极开关磁阻电机,本文进行了一系列测试实验,获得了电机的磁链、电感等主要参数和电磁、转矩等特性曲线,本章中详细的介绍了各个实验的方法。通过处理得到的电机数据,在Matlab/Simulink开发环境下建立了电机的非线性模型,并以此电机模型为研究对象搭建了开关磁阻电机调速系统(SRD)的仿真模型。仿真结果表明了实验获取的电机数据的正确性和SRD控制系统模型的可行性。 由于开关磁阻电机在带动大负载的情况下,表现出了高度的非线性和强耦合性,系统采用普通PI控制算法往往得不到理想的控制效果。故本文在原先搭建的系统中引入模糊控制,设计了模糊自适应PI控制系统仿真模型。仿真结果表明模糊自适应PI算法的有效性,其控制性能明显优于普通PI算法。 最后,本文完成了开关磁阻电机控制系统的软硬件设计。硬件设计部分包括功率变换电路、电流检测电路、转子位置检测电路、辅助电源等;软件设计部分包括主程序设计、转子位置捕获与转速计算程序、电机起动程序、电机调速程序、AD采样与斩波控制程序等。