基于反步法的开关磁阻电机电流斩波控制

开关磁阻电机（switched reluctance motor, SRM）,因为它的特殊构造,以及磁路的饱和性,使得SRM成为了多变量、非线性,以及强耦合的系统,它的磁链、电流、转矩和转子角度之间都存在着复杂的非线性关系。反步法作为一种处理非线性系统控制的高效控制策略,具有高效和鲁棒性的特点,在本文中,选用的是三相6/4开关磁阻电机进行研究,根据SRM准线性公式设计了反步控制模块,接着再利用李雅普诺夫稳定性理论证明了它的稳定性,提出基于反步法的SRM电流斩波控制的方法,通过MATLAB/simulink进行仿真,仿真的结果可以看出在电机启动的时候,电流在80 A上下波动,形成了平顶波,证明了该方案的合理性,为实际SRM电流斩波控制系统的设计提供了另一种思路。     

DSP控制的开关磁阻电机伺服传动系统

本文研究了以三相（12／8）开关磁阻电动机为执行对象的一种新型伺服传动系统，系统采用电流斩波控制策略，在基于DSP控制的基础上，进行了系统软硬件设计     

基于增量电感拟合的开关磁阻电机电流预测控制

针对开关磁阻电机(SRM)相电感较小,造成有限的电流采样频率与控制频率内电流难以控制的问题,研究了一种固定调制频率的电流预测方法。该方法将电压方程离散化,用以预测下一拍的电压有效值并进行调制。对于预测算法中所需的增量电感参数,采用一种斩波旋转测量与傅里叶级数拟合相结合的方法,得到SRM全位置的增量电感参数。针对DSP控制的一拍延迟问题,引入了补偿方法。仿真与实验使用一台低电感6/4 SRM证明了电流预测控制的有效性。     

基于MATLAB的开关磁阻电机非线性建模仿真

由于开关磁阻电机SRM结构及运行原理的特殊性,使得分析和设计较其它电机更为困难。基于在分析开关磁阻电机数学模型的基础上,借助于M ATLAB/S IMUL INK搭建了电流斩波控制方式下开关磁阻电机的非线性仿真通用模型。根据此模型,对一台六相12/10结构样机进行了仿真,仿真结果证明了该模型的有效性。该模型为分析和设计开关磁阻电机控制系统提供了一种有效的工具。     

单相开关磁阻电机拓扑结构

开关磁阻电机具有结构简单可靠、有体积小、成本低等特点,单相开关磁阻电机是该种电机中结构最为简单的一种,其应用于一些高速和特殊场合。本文对国内单相开关磁阻电机的基本结构及其拓扑结构进行综述,描述了单相开关磁阻电机特点及研究重点,探讨了单相开关磁阻电机的发展历史和本体拓扑结构的研究现状及水平,针对单相开关磁阻电机的自启动问题和转矩波动抑制等方面进行全面总结。     

开关磁阻电机调速系统建模与仿真分析

分析了开关磁阻电机的数学模型,在Matlab/Simulink环境下建立了相绕组数学模型、电流置换比较环节、功率变换电路模型,结合这几个模块在电流斩波控制阶段,做了低速重载仿真分析。仿真分析证明此方法的适用性,为SR电机调速系统的分析和设计提供了一种方法。     

开关磁阻电机无位置传感控制器研究

针对机械式位置传感器增加控制系统复杂性和降低系统可靠性的问题,提出了开关磁阻电机一种新的无位置传感控制器。在建立开关磁阻电机电感模型基础上,推导无位置传感器数学模型,构建无位置传感器控制系统。通过测量激励相电压和电流,估算转子实际位置,采用电流斩波控制方法控制开关磁阻电机低速运行,采用角度位置控制方法控制开关磁阻电机高速运行。对该无位置传感系统进行仿真,并实现了对开关磁阻电机无位置传感器的控制。实验结果表明该方法能在较宽调速范围内准确地估计开关磁阻电机转子位置。     

基于开关磁阻电机的电动车驱动策略

研究了电动车驱动用开关磁阻电机的快速启动和节能控制策略。采用基于加速度反馈的启动策略,在启动过程中,实时检测电机的加速度,通过电流和加速度双闭环调节,实现快速启动的目标。同时,根据初始加速度的大小来判断重载程度,以确定相应的电流斩波限值,既满足启动要求,又防止电流峰值过大。在正常调速过程中,采用自适应开通角控制,达到节能的目的。将一台4kW 12/8极开关磁阻电机替代原直流电动机,用于某电动车驱动,试验结果表明:提出的控制策略在工程实践中是可行的,能够使电动车快速启动,高效运行,一次充电行驶里程提高11%。     

基于电流斩波控制的开关磁阻电机脉冲宽度调制占空比解析计算法

该文提出一种基于电流斩波控制的脉冲宽度调制(PWM)占空比解析计算方法,用以解决开关磁阻电机驱动系统电流斩波控制方式下电流脉动大的问题。结合电流斩波控制原理和实际控制过程,分析了斩波电流脉动大的主要原因。根据开关磁阻电机的电磁关系,分别推导了使绕组电流在小电感区单调上升并恰好达到给定参考电流,以及在电感明显上升区使绕组电流基本保持恒定的PWM占空比计算公式。提出一种通过实验测定小电感区电感值与电感明显上升区绕组电感对转子位置斜率的方法,对不同绕组电流条件下的斜率进行了曲线拟合,并将该曲线用于PWM占空比的在线计算。最后,与传统电流斩波控制法进行对比实验,结果证明PWM占空比解析计算方法有效地减小了电流脉动,提高了电机的控制性能。     

基于模糊控制的新型永磁开关磁阻电机控制系统研究与设计

提出了一种新型永磁式开关磁阻电机。通过对传统电机结构上进行了改进,在定子上加入永磁材料,使得电机成为混合励磁电机,分析了其结构及原理等,并探讨了其调速方式,把模糊控制运用于调速系统,设计了其调速系统的软硬件,最后对其样机进行了试验,对开关磁阻电机的改进具有一定指导意义。     

钕铁硼永磁单相同步电动机的研制

介绍了钕铁硼永磁单相同步电动机的基本结构、运行原理和样机设计及转子加工方案，讨论了样机起动电容和运行电容的配置问题，报告了样机的主要性能及负载试验结果，最后简要分析了钕铁硼永磁单相同步电动机的经济性问题。     

用于开关磁阻电机驱动系统的新型单电阻电流采样技术

为进一步降低开关磁阻电动自行车设计成本,提出了单电阻电流采样的四相电流重构技术。对单电阻电流采样的四相电流重构技术的原理进行研究,建立了不同开关状态下四相电流与采样电流的关系。对换相而引起的非换相相电流波动问题进行分析,定义了无法重构相电流的区域为非观测区。提出使用单脉冲注入控制解决非观测区内无法重构相电流的方法,通过在非观测区注入单个脉冲信号,依据直流母线电压值重构得到相电流,并根据给定电流参考量,计算得到脉宽调制补偿信号的占空比,从而实现在非观测区的斩波控制。建立了Matlab/Simulink数字仿真模型,并进行仿真验证,最后进行了开关磁阻电机单电阻电流采样及控制算法的实验。结果表明,所提单电阻电流采样技术具备可行性和使用价值。     

基于单个功率模块的开关磁阻电机控制

开关磁阻电机(SRM)由于其显著的特点而得到业界广泛关注。但实际应用中,SRM所占市场份额不多。主要原因是几乎所有的功率器件集成模块都是基于变频器主电路研发和制造的,SRM专用的功率集成模块几乎没有,SRM主电路简单的优势体现不出来。研究基于单个功率模块的SRM系统,分析其工作模式、换相情况及应用场合。采用单个功率模块,其驱动和控制电路在价格上与变频器相当,为SRM的广泛应用提供了强有力的支持。仿真和试验结果验证了理论分析的正确性和实用性。     

神经网络的柔性改进及其在开关磁阻电机控制中的应用

提出三自由度柔性双极性神经网络的结构、原理以及算法,由于网络多自由度学习的特点,使得其学习能力较传统神经网络大为增强。为了全面研究网络柔性对学习能力及复杂性的影响,将三自由度网络与单自由度网络及两自由度网络进行了比较。在学习逼近开关磁阻电机非线性磁化曲线过程中,基于三自由度的神经网络表现出优良的性能,和传统神经网络及两自由度网络比,其更加柔性的特点可以使网络具有更少的神经元、更快的学习速率。基于所提三自由度神经网络,建立了开关磁阻电机转矩逆模型和磁链模型,构建了电机控制系统,有效补偿了电机的非线性特性。仿真结果表明,基于柔性神经网络的开关磁阻电机控制系统有效降低了转矩脉动,系统运行平滑。     

新型开关磁阻电机发展综述

开关磁阻电机是一种先进的机电一体化装置,它具有结构简单、造价低廉、机体坚固、可靠性高、调速范围广等优点,在工业应用中受到青睐。该文根据开关磁阻电机控制特点,分析了开关磁阻电机转特点及工作原理,结合国内外基于开关磁阻电机的相关文献,综述了新型开关磁阻电机发展概况,针对每种新型结构的开关磁阻电机,阐述了各种结构的优缺点。     

单相永磁同步电动机负载特性的计算

如何准确地计算电机的负载特性是单相永磁同步电动机设计和分析中的一个重要课题。本文论述了副绕组各主绕组变换的方法，然后用对称分量变换和电压迭代法计算正序电流和负序电流，最终计算出单相永磁同步电动机的负载特性。     

单相多极开关磁阻发电机设计及性能仿真

分析中低速开关磁阻发电机运行及控制特点，提出一种基于准线性模型的设计方案和步骤，该方法克服了类比法的盲目性。编制了计算机设计仿真程序，给出了一台样机的设计结果和仿真曲线，结果表明方法合理，具备一定的精度，能满足工程设计的要求。     

基于神经网络的开关磁阻电机控制系统研究

应用神经网络精确建立了SRM的正模型网络与逆模型网络,仿真结果验证了所建模型的正确性和高精度.基于所建模型,提出了有效的SRM转矩脉动最小化控制技术,即以转矩分配函数为基础的期望电流波形控制技术.在期望电流波形控制的基础上,提出了电流滞环控制技术和基于电压模型控制技术,从不同的角度实现了SRM转矩脉动最小化控制,比较了各自的优缺点.     

基于相电流梯度法的开关磁阻电机间接位置检测

提出了一种改进型相电流梯度法的开关磁阻电机间接位置检测方法,即在开关磁阻电机的转子运行到定子极和转子极开始重叠位置附近时采用定占空比电压PWM控制,加以合适的相电压,使相电流梯度变为负值,然后对电流梯度进行过零检测,得到位置检测脉冲,在其他转子位置仍然采用传统的电流滞环控制。这种间接位置检测方法适用的转速范围宽,对电机的出力和动态响应速度影响很小,并且只需要添加很少的硬件。文中对该方法进行了理论分析,进行了仿真和实验,结果验证了方法的可行性。