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无轴承同步磁阻电机不仅具有同步磁阻电动机重量轻、结构简单和体形小巧等优点,而且还具有磁轴承的优良特性,比如不需润滑、高速度、无机械摩擦、无污染。此外,电机转子上既没有安装永磁体又没有叠加励磁绕组,系统动态响应速度比较快。因此无轴承同步磁阻电机在一些有高洁净度、低噪声或者高速度等要求的场合具有良好的应用前景和研究价值。 无轴承同步磁阻电机是一个非线性强耦合系统,能否对其实现解耦是其是否能够稳定悬浮运行的关键。因此,对无轴承同步磁阻电机的解耦控制策略进行研究具有非常重要的意义。本文是在国家自然科学基金(60974053)等的支持下完成的,对无轴承同步磁阻电机控制策略、数字控制实验平台进行了研究。本文所做的工作及主要成果如下: 1、详细描述了传统电机控制系统的分类,介绍了无轴承同步磁阻电机发展概况,重点综述了无轴承同步磁阻电机控制策略,最后通过对控制理论发展的叙述引出了最小二乘支持向量机的发展概况。 2、阐述了无轴承同步磁阻电机电磁转矩以及径向悬浮力产生原理,建立了转矩数学模型,并且推导了无轴承电机悬浮力通用数学模型,最后代入极弧参数得出无轴承同步磁阻电机径向悬浮力数学模型。 3、通过对无轴承同步磁阻电机传统转矩控制策略的分析比较,得出了改进型的转矩控制方法,提出采用最小二乘支持向量机结合逆系统的方法进行解耦。借鉴异步电机磁场定向控制的方法,把定子电流d轴分量也作为输入变量。确定输入输出变量,建立状态方程,设计LS-SVM学习机。通过LS-SVM学习机得到逆系统,将其串接在原系统之前,构成伪线性系统。在伪线性系统之前添加线性闭环控制器,最后通过Matlab中对解耦性能进行了仿真验证,结果表明系统具有良好的动静态性能。 4、论文设计了基于TMS320F2812DSP的无轴承同步磁阻电机数字控制平台的软件和硬件系统。介绍了硬件系统各个部分的主要功能以及软件部分的重要子程序,给出了系统软件的主要流程图,并给出了试验波形。