負載模擬系統(tǒng)中雙定子永磁電機控制策略的研究.pdf

1、負載模擬系統(tǒng)是地面半實物仿真實驗中的一種重要設(shè)備，用來模擬飛行器舵面所受的空氣鉸鏈力矩。負載模擬系統(tǒng)中，承載電機與加載電機同軸連接，承載電機的轉(zhuǎn)動會使負載模擬系統(tǒng)產(chǎn)生多余力矩，此多余力矩影響加載系統(tǒng)對承載系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩加載精度。傳統(tǒng)的負載模擬系統(tǒng)中，使用單定子電機作為加載執(zhí)行電機，要想抑制多余力矩，或者必須知道負載模擬系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型，或者應(yīng)用較為復(fù)雜的算法，這給多余力矩的抑制帶來了困難。
　　為了使系統(tǒng)具有良好的轉(zhuǎn)矩跟蹤性能，簡單

2、有效的抑制多余力矩，本文設(shè)計了雙定子電機作為電機執(zhí)行元件的負載模擬系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，雙定子電機的兩個定子分別完成了轉(zhuǎn)矩的加載和多余力矩的抑制。其中加載主定子采用開環(huán)的三相雙極性SPWM控制策略，此策略與HALL位置信號結(jié)合共同控制加載主定子逆變器開關(guān)管的通斷；補償定子采用加載電機與承載電機轉(zhuǎn)角差的滯環(huán)控制的策略，實現(xiàn)兩者的位置同步運動，對承載電機側(cè)運動引起的多余力矩進行限制。
　　利用無刷直流電機的磁路耦合的有限元分析方法，推導(dǎo)了雙定子電

3、機主定子加載系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩的傳遞函數(shù)，并利用MATLAB軟件搭建了主定子加載系統(tǒng)的仿真模型，兩者的輸出轉(zhuǎn)矩取得了一致的結(jié)果，證明了仿真模型的有效性。
　　本文對多余力矩的產(chǎn)生原因作了較為詳細的分析，并由此得出的補償定子的轉(zhuǎn)角差滯環(huán)控制策略，最后搭建了負載模擬系統(tǒng)的仿真模型。
　　給出了無擾加載和有擾加載的情況下輸出轉(zhuǎn)矩的仿真結(jié)果，其結(jié)果表明將雙定子電機應(yīng)用于負載模擬系統(tǒng)能很好的抑制多余力矩對轉(zhuǎn)矩加載的不利影響，保證了系統(tǒng)良好的跟