開關(guān)磁阻電機(jī)直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)作為一種新型調(diào)速電機(jī)已經(jīng)在諸如紡織、航空等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，尤其是電動車研發(fā)行業(yè)，更在近年成為國家的重點(diǎn)研究項目。但是受結(jié)構(gòu)制約，其嚴(yán)重的轉(zhuǎn)矩脈動現(xiàn)象阻礙了其市場應(yīng)用，而傳統(tǒng)的控制策略又不能達(dá)到理想的控制效果，因此本文以減小轉(zhuǎn)矩脈動為研究目的，選擇了直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制控制策略作為研究方向，從系統(tǒng)設(shè)計的角度闡明了如何實現(xiàn)這一控制理論。
　　本文以一臺7.5kW、三相12/8極開關(guān)磁阻電機(jī)為試驗樣機(jī)，首先從其雙凸極磁阻結(jié)構(gòu)

2、特點(diǎn)介紹，分析了運(yùn)作原理。并在理想線性模型下由電流、電感、定轉(zhuǎn)子相對位置角推導(dǎo)出了電磁轉(zhuǎn)矩關(guān)系，引出了由轉(zhuǎn)矩作為直接控制參數(shù)的直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制策略。然后展示并說明了直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理，分析了如何有效在電機(jī)一個電感周期內(nèi)抑制轉(zhuǎn)矩脈動。由此重點(diǎn)對轉(zhuǎn)矩單元，轉(zhuǎn)矩滯環(huán)器等單元進(jìn)行了設(shè)計分析，表明利用合理的開通關(guān)斷角即可以滿足恒轉(zhuǎn)矩輸出。
　　接著本文針對該控制策略，硬件上設(shè)計了以TI公司DSP TMS320F28335為主的控

3、制電路，并對相關(guān)位置檢測電路、電流檢測電路、通訊電路、驅(qū)動等主要電路進(jìn)行細(xì)致的工作原理介紹。軟件上根據(jù)直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制要求進(jìn)行C語言編寫，介紹了雙閉環(huán)PI控制和數(shù)字位置識別的編程思想及代碼實現(xiàn)，同時對其中的通訊函數(shù)，轉(zhuǎn)速計算等內(nèi)容進(jìn)行算法設(shè)計和流程圖講解。
　　最后本文對直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行測試實驗，得到相關(guān)實驗數(shù)據(jù)和波形，并對實驗結(jié)果進(jìn)行分析，通過結(jié)果可以看出電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，證明了該策略的可行性和正確性，并對未來研究方向進(jìn)行展