线圈辅助磁阻型BLDCM工作特性角度控制研究

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线圈辅助磁阻型无刷直流电机(Coil-assisted reluctance brushless DC motor,CAR-BLDCM)是开关磁阻电机的一种,其定转子凸极和中央线圈结构增加了磁路的复杂程度,导致电机的数学模型难以建立,大大影响了电机性能的提升。因此,本文提出一种不需要建立精确的数学模型且电机拥有良好起动性能情况下,通过改变电机的开通角、关断角来实现CAR-BLDCM性能优化的控制方式。本文从基本原理、仿真分析和实验验证三个方面分别分析中央线圈励磁控制,基于在线寻优和模糊控制的电机角度控制方法。通过Matlab、Simplorer和Ansoft三个软件针对CAR-BLDCM进行联合仿真,结合仿真结果和实验结果与传统控制方法比较优缺点。在中央线圈励磁控制使电机拥有良好起动性能的基础上,以转矩电流比最大化作为优化指标,通过对开通、关断角度进行控制,使电机获得最大的转矩电流比。论文设计了基于DSP TMS320F28335 CAR-BLDCM角度控制系统的硬件实验平台。在DSP TMS320F28335开发板上进行角度控制系统软件部分的设计,对于程序中主要模块进行详细分析,并在CCS6.0软件平台进行控制系统程序的编写和调试,进行相关实验,得出了实验结果。实验结果表明了本文提出的基于在线寻优和模糊控制算法的角度控制方法的优越性,实现了转矩电流比最大化的角度控制目标。
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