【摘 要】
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开关磁阻电机(简称SRM),结构简易、自身控制灵活、坚固、工作可靠、调速性能优异等特点,所以其应用前景非常大,因而受到国内外许多学者的关注。另外一方面,由于SRM的工作原理和它特
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开关磁阻电机(简称SRM),结构简易、自身控制灵活、坚固、工作可靠、调速性能优异等特点,所以其应用前景非常大,因而受到国内外许多学者的关注。另外一方面,由于SRM的工作原理和它特有的双凸极结构导致了其在运转时具有较大的转矩脉动和噪声等问题,导致了它在一些工业中的应用受到了限制。本文主要从控制性能入手深入研究控制方式,使其对开关磁阻电机的控制效果得到改进与提高。 本文首先分析了开关磁阻电机的结构和工作原理,对其数学模型、SRM的转矩公式、电磁关系等等进行了详细的研究,其次在控制方式上以直接转矩控制(DTC)为基本控制方式,在结构上通过以直接转矩控制和电流斩波控制为控制对象进行对比,得出直接转矩控制在转矩脉动和电流等等条件下都优于电流斩波控制。在此基础上,为了更好的优化其系统,结构上引入了模糊自适应 PI控制,通过在一定的转速范围类,进行调节,得到了符合四相 SRM和直接转矩控制的模糊自适应 PI规则表。通过MATLAB/Simulink的仿真,首先先以直接转矩控制为控制方略,将其与电流斩波控制的方法进行实验仿真对比,验证了直接转矩控制下的转速、转矩都比电流斩波控制下的调节良好;再通过模糊自适应PI控制与直接转矩控制下的PI控制进行仿真实验,根据其结果表明模糊自适应控制比PI控制的转速和转矩更好,相对于PI控制,模糊自适应PI控制具有更强的抗干扰性和快速恢复性能,并且对转速达到给定时间等问题有了很好的改进,提高了SRM的运行性能。 本文最后完成了以DSP TMS320F2812为核心下,设计了硬件电路,其中包括位置检测电路、功率变换驱动电路和采样电路等,编写了本设计所需的软件流程图和程序,通过硬件和软件的结合,进行实验论证,实现了模糊 PI调节的直接转矩控制,且对后续的研究具有一定的参考价值。
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