基于转矩分配函数的开关磁阻电机的效率优化方法

开关磁阻电机使用传统的转矩分配函数(TSF)控制时虽然可以起到一定的抑制转矩脉动的作用,但却由于换相阶段电流峰值过高,电流可控性下降等问题使得其在换相阶段出现较为明显的转矩脉动,以及较高的铜耗。针对这一问题,提出了一种基于TSF的开关磁阻电机的效率优化方法。将电机特性作为约束条件,以铜耗为优化目标建立最优化模型,利用多重嵌套的遗传算法将该最优化模型应用于Simulink仿真中,得到不同参数下最优的电流参考曲线。再根据不同转速下对电机性能的需求,进一步筛选权重参数,从而得到最优的电流参考曲线。仿真和实验结果表明,该方法能够有效地降低换相阶段的电流峰值、降低电流控制难度,进而在较低转速下抑制转矩脉动、在较高转速下提高效率。     

开关磁阻电机的模糊滑模控制策略研究

本文提出一种带有模糊滑模控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制方案.针对SRM的非线性和时变性,设计了以电流偏差作为切换函数的滑模变结构控制器,并运用模糊规则对开关增益量进行智能控制,增强了系统准确性和稳定性.仿真结果表明此方案能够精确跟踪绕组电流,有效抑制转矩脉动,实现SRM电动机的高性能控制.     

开关磁阻电机直接转矩控制的仿真研究

在分析开关磁阻电机(SRM)直接转矩控制(DTC)理论的基础上,给出了DTC在SRM中应用的具体实现方法,然后在MATLAB环境中搭建了SRM直接转矩控制的系统仿真模型。仿真结果表明,直接转矩控制可有效抑制SRM的转矩脉动。     

基于模糊神经网络开关磁阻电动机高性能转矩控制

开关磁阻电动机由于其转矩是各相电流与转子位置角的高度非线性函数, 传统控制方法难以对其达到有效的控制. 应用模糊神经网络对开关磁阻电动机静态转矩特性逆模型进行离线学习, 学习完成之后, 在转矩分配函数的基础上, 实时在线优化出期望转矩所需要的相电流波形, 从而实现开关磁阻电动机的转矩线性、解耦、无脉动控制. 计算机仿真结果证明了这种方法的有效性.     

开关磁阻电机的改进型DITC转矩脉动抑制研究

通过对开关磁阻电机转矩输出特性的研究,提出一种电流斩波控制与瞬时直接转矩控制相结合的改进型SRM转矩脉动抑制算法。采用CCC可设定SRM最大相电流值并增大换相重叠角,减缓转矩下降速度,简化转矩分配算法。本文搭建了SRM的 Matlab/Simulink改进型DITC转矩脉动抑制仿真平台。结果表明在简化换相重叠角转矩给定算法的同时可使SRM在安全允许范围内达到最佳转矩脉动抑制效果,具有实际应用价值。     

基于自抗扰迭代学习控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制

针对开关磁阻电机双凸极结构和磁路饱和非线性导致开关磁阻电机转矩脉动大的问题,本文基于一种新型的数据驱动控制方法—–自抗扰迭代学习控制,将开关磁阻电机看成是空间重复运动对象,设计空间迭代域补偿机制用于抑制电机非线性特性所带来的换相转矩脉动,提出了基于空间域扩张状态扰动补偿机制的转矩分配控制策略.在无法精确获取电机非线性模型的情形下,设计了非线性转矩补偿器和电流控制器对各相电流进行精确补偿和精确跟踪控制.仿真研究表明,基于自抗扰迭代学习的控制策略能显著快速地抑制开关磁阻电机的转矩脉动,可望在开关磁阻电机的实际应用中发挥作用.     

开关磁阻电机直接转矩模糊控制器设计与仿真

开关磁阻电机具有严重的非线性及变结构、变参数和转矩脉动大等特点。针对系统稳定特性和实时响应特性的控制能力差,传统固定参数的PI控制难以获得理想的控制性能,目前常用的模糊控制器实质上是一个PD调节器,存在静差,为了克服传统方法的缺点,并降低开关磁阻电机的转矩脉动,提出了基于模糊自整定PID复合控制器的开关磁阻电机直接转矩调速系统。仿真结果表明:模糊自整定PID复合控制器能够明显改善系统的调速性能,克服了模糊控制存在的静差的缺点,并且降低了转矩脉动。从而证明上述方法的正确性,能够提高控制系统的性能。     

开关磁阻电机高性能间接瞬时转矩控制

针对开关磁阻电机(switched reluctance motor, SRM)在运行过程中存在明显转矩脉动的问题,提出一种基于自适应PI算法的高性能间接瞬时转矩控制方法。通过PI型迭代学习控制算法实现相转矩指令到相电流指令的精确映射,PI型迭代学习控制算法的学习能力可消除传统线性转矩逆模型的求解误差。利用开关磁阻电机中增量电感的特点设计了自适应PI电流环,可自动调整电流控制器的增益,消除电感在不同位置对电流环跟踪控制的影响,进而可有效抑制开关磁阻电机的转矩脉动。对三相12/8极开关磁阻电机调速系统进行了仿真分析,仿真结果验证了所提高性能间接瞬时转矩控制策略的有效性。     

细分驱动技术在开关磁阻电机控制系统中的应用

转矩脉动以及低频噪声是开关磁阻电机的主要缺点之一，本文在借鉴步进电机细步驱动思想的基础上，通过细分绕组换相时到电流使通电绕组在空间合成多个转矩矢量，控制电流大小维持转矩幅值基本恒定．从而减小转矩脉动。本文论述的控制策略在实验过程中得到认证，在减小转矩脉动和噪声方面有显著的成效。     

多电飞机开关磁阻电机转矩控制系统研究

针对传统控制方式下开关磁阻电机(SRM)转矩脉动大的问题,采用了基于瞬时转矩控制的SRM转矩控制系统,通过模糊控制策略与重叠换相法来抑制转矩脉动。经模糊自适应PID进行速度控制并产生参考转矩,再由转矩分配函数给出相应的各相瞬时转矩,可求得各相瞬时电流,通过瞬时电流跟踪控制使电机电流跟踪,完成电机的转矩控制。并根据多电飞机(MEA)高压直流(HVDC)电源系统的发展需求,建立了270VDC、60KW的SRM转矩控制系统仿真模型,仿真结果表明,相对于传统的平均转矩控制方式,控制系统可以有效减小转矩脉动。     

开关磁阻电动机控制器的设计与实现

文中设计了一个用于抑制转矩脉动的开关磁阻电动机控制系统模型，采用DSP芯片实现开关磁阻电动机控制系统，有效地抑制转矩脉动，给出了软件和硬件系统的结构及工作流程，介绍了本设计在实现全数字化以及提高系统实时控制方面采用的关键技术，通过数字仿真实验，证实了本设计能有效地抑制了转矩的脉动，而且具有期望的瞬态响应特性。     

基于动态换向策略的开关磁阻电机控制方法

针对开关磁阻电机(SRM)的自身结构造成的转矩脉动问题以及驱动系统的抗干扰能力,提出了一种基于改进的动态换向策略与改进小波神经网络(WNN)的控制器方案。基于直接瞬时转矩控制(DITC)系统设计了一种动态的换向策略,减少关断以后的相电流,增加开通相电流的被激励程度,进而抑制系统的转矩脉动。此外基于小波神经网络改进了速度控制器,并将系统的输出转矩引入,使得系统能更好地应对扰动,增强系统的鲁棒性。仿真结果表明,与传统直接瞬时转矩控制和基于小波神经网络的转矩控制相比,转矩脉动减少了22.12％到64.14％,负载突变后静态误差仅为0.02r/min到0.01r/min,可以有效减弱转矩脉动且系统的抗扰能力显著提高。     

16/12极开关磁阻电机调速系统设计

影响开关磁阻电机推广的主要因素之一就是其转矩脉动较大.为了降低转矩脉动,在传统四相8/6极开关磁阻电机基础上,提出了四相16/12极开关磁阻电机的新型结构.电机控制单元采用处理速度较强的STM32F051C作为该型电机的控制芯片,并通过直接转矩控制算法对电机转矩进行控制.通过在测功机上的空载和加载试验,得出电机在不同工作状态下的绕组电流波形,经测试分析,该系统调速性能良好.     

C8051F120的开关磁阻电机调速系统

开关磁阻电动机因其结构简单、价格低廉、运行可靠等特点,在生产和生活中得到了广泛的应用。以C8051F120为处理核心,设计了一套开关磁阻电机调速系统,简单介绍了系统各组成部分工作原理、硬件电路设计和软件设计实现,并在一台1．5kW、三相（12／8）开关磁阻电机上进行了试验,验证了该系统的可靠性。     

一种开关磁阻电机模数混合式控制系统的设计

本文介绍了一种开关磁阻电机模数混合式控制系统的设计方案。分析了开关磁阻电机的数学模型和工作原理,提出基于定角度电压斩波方式的速度单闭环控制方案,控制回路采用模拟方式实现PI速度调节,反馈回路则采用以80C51为核心的单片机系统进行位置信号与反馈速度之间的转换处理,同时给出相应硬件结构。     

单绕组磁悬浮开关磁阻电机控制策略

针对瞬时悬浮力与瞬时转矩非线性强耦合的特点,分析了单绕组磁悬浮开关磁阻电机的运行机理,以提高电机动态运行性能为目标,提出瞬时悬浮力与平均转矩分相产生的控制策略。构建单绕组磁悬浮开关磁阻电机悬浮力与平均转矩的数学模型,运用等效电流法,将实际控制电流等效为转矩电流和悬浮电流。引入超前角θm,考虑磁饱和因素,分析推导出θm计算流程,得到电机运行控制策略。有限元和simulink仿真的结果表明当电机转子发生偏心时,采用所述控制策略,转子可以在极短的时间内恢复到平衡位置,闭环系统具有良好的动静态性能。     

开关磁阻电机的计算机智能化测试系统

开关磁阻电动机是从20世纪70年代开始迅猛发展的一种较为新型的电机。介绍了电机智能化测试系统在微机、数据采集卡、组态软件构成的平台上，实现对开关磁阻电机的性能测试，中给出了系统的硬件设计方案和软件模块构成。硬件主要涉及采集卡、传感器模块、信号调理单元等，而软件是以Synall2000组态软件为软件开发平台，具有良好的人机界面。系统的人机交互与数据处理由工控PC机来完成。该测试系统为开关磁阻电机的后续研究打下了测量基础。