開關(guān)磁阻電機(jī)非線性建模方法及智能控制策略研究.pdf

1、由于開關(guān)磁阻電機(jī)（SRM）自身的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特點(diǎn)，導(dǎo)致這種新型電機(jī)具有較強(qiáng)的非線性特性，其性能和控制方式與傳統(tǒng)電機(jī)有明顯不同。因此，開關(guān)磁阻電機(jī)的精確建模方法和高性能控制策略得到了廣泛的研究。 本文設(shè)計(jì)了以DSP TMS320F2812為核心的開關(guān)磁阻電機(jī)磁鏈特性檢測系統(tǒng)。利用DSP實(shí)時(shí)采集定子繞組通電過程中的電壓電流信號(hào)，將采集的數(shù)據(jù)通過串口通信傳給上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而得到樣機(jī)的磁鏈特性、電感特性和轉(zhuǎn)矩特性，為電機(jī)的建模仿真

2、奠定了基礎(chǔ)。 基于實(shí)測的磁鏈特性數(shù)據(jù)建立了開關(guān)磁阻電機(jī)的小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較驗(yàn)證了模型的有效性。在該模型基礎(chǔ)上提出了一種新型的開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)整體仿真方法，并進(jìn)行了不同控制方式下的仿真研究，為開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的整體仿真提供了新的思路。 針對Torrey磁鏈模型擬合精度高但參數(shù)辨識(shí)困難的問題，提出一種改進(jìn)的混合遺傳算法用以辨識(shí)開關(guān)磁阻電機(jī)的模型參數(shù)。通過與基本遺傳算法的優(yōu)化結(jié)果比較，證明本文方

3、法對于該問題具有更好的尋優(yōu)能力。最后對電機(jī)在不同工況下的仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，表明本文方法優(yōu)化的電機(jī)模型在不同運(yùn)行工況下均能準(zhǔn)確有效地預(yù)測電機(jī)性能，從而使Torrey模型的實(shí)用價(jià)值得到大大提高。 為建立適于電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)的開關(guān)磁阻電機(jī)非線性模型，提出一種基于結(jié)構(gòu)參數(shù)的電機(jī)建模方法，省去了獲取磁鏈特性的繁瑣工作，僅需電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和鐵心材料的磁化數(shù)據(jù)即可建立電機(jī)模型，建模速度快且精度較高。建模無需引入經(jīng)驗(yàn)公式，具有較高的可靠性。

4、仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文方法僅需較少的已知條件即可獲得較高的模型精度，對于實(shí)現(xiàn)高效的開關(guān)磁阻電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)具有重要意義，同時(shí)也為電機(jī)的性能分析和高性能控制提供了有力工具。 針對開關(guān)磁阻電機(jī)的強(qiáng)非線性導(dǎo)致控制困難的問題，提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)磁阻電機(jī)自適應(yīng)PID控制，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)優(yōu)化PID控制器參數(shù)，并利用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立系統(tǒng)的在線辨識(shí)器，為控制器提供難以直接得到的系統(tǒng)信息。仿真結(jié)果表明，與常規(guī)PID控制方法相比，本文方