基于單邊矩陣變換器的無(wú)刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)及其容錯(cuò)算法.pdf

1、隨著航空工業(yè)的不斷發(fā)展，多電飛機(jī)的理念得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。而在多電飛機(jī)系統(tǒng)中，作為其動(dòng)力裝置的航空特種電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也得到了眾多研究人員的注意。采用電機(jī)作為飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)和作動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力來(lái)源可以極大地簡(jiǎn)化動(dòng)力傳輸系統(tǒng)，去除大量的液壓管線，減輕飛機(jī)重量。但是，航空用的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要滿足飛機(jī)對(duì)于安全、可靠性的嚴(yán)格要求。因此，選取一種可靠性高，容錯(cuò)性能好的的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就變得非常重要。
　　本文首先分析了幾種常見電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，

2、并選取了無(wú)刷直流電機(jī)作為航空電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。在此基礎(chǔ)上，又分析了適用于無(wú)刷直流電機(jī)的變流器。常用的橋式整流電路由于需要體積龐大的直流穩(wěn)壓電容，在航空環(huán)境下可靠性受到嚴(yán)重影響;而采用新型單邊矩陣變換器供電，可以很好地適應(yīng)航空環(huán)境的嚴(yán)苛要求。接下來(lái)提出了適用于單邊矩陣變換器的兩種電流滯環(huán)控制策略——SingleBand控制和DoubleBand控制。為了驗(yàn)證控制算法的性能，使用Matlab/Simulink進(jìn)行建模和仿真，得到了兩種

3、控制策略在多種轉(zhuǎn)速條件下的各相電流和轉(zhuǎn)矩曲線。
　　為了進(jìn)一步提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，本文提出了一套適用于單邊矩陣變換器DoubleBand控制策略的新型容錯(cuò)控制算法，可以在單個(gè)開關(guān)發(fā)生開路故障時(shí)，保證電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仍然能夠輸出部分或全部轉(zhuǎn)矩，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　為了驗(yàn)證仿真的正確性，依托dSPACE半實(shí)物實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，搭建了基于單邊矩陣變換器的無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)半實(shí)物實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。采用真實(shí)的單邊矩陣變換器硬件電路，由dSPA