燃料電池風(fēng)機(jī)用永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)具有高效、清潔等優(yōu)點(diǎn)，已成為21世紀(jì)最有發(fā)展前途的新能源裝置。空氣供給子系統(tǒng)是燃料電池發(fā)動機(jī)重要組成部分之一，它根據(jù)燃料電池負(fù)載變化動態(tài)的調(diào)整風(fēng)量供給。開展燃料電池風(fēng)機(jī)用永磁無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計研究是提高燃料電池系統(tǒng)性能的重要途徑之一。本文在分析永磁無刷直流電機(jī)運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計了無刷直流電機(jī)軟硬件控制系統(tǒng)，提出了電機(jī)轉(zhuǎn)速環(huán)模糊-多模型切換的智能控制策略，主要研究內(nèi)容如下： 闡述了控制系統(tǒng)

2、選擇刷直流電機(jī)無驅(qū)動燃料電池風(fēng)機(jī)的理由，分析了無刷直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，并基于DSP設(shè)計了無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的總體方案。 研究了無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，以16位定點(diǎn)電機(jī)優(yōu)化控制芯片TMS320LF2407A為核心，實(shí)現(xiàn)無刷直流電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，完成功率驅(qū)動及逆變、系統(tǒng)保護(hù)、檢測電路和主控制電路等各電路模塊的硬件開發(fā)設(shè)計。 完成控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計。以Code Composer Studio為開發(fā)平臺

3、，運(yùn)用C語言和匯編語言混合編程的方式，完成初始化、電機(jī)啟動、霍爾信號捕獲、換相、A/D轉(zhuǎn)換、故障保護(hù)等模塊的軟件開發(fā)設(shè)計。每一模塊部分的內(nèi)容互相獨(dú)立，便于程序的編寫和調(diào)試。 開展了無刷直流電機(jī)智能控制策略研究。設(shè)計了改進(jìn)的電流、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)電機(jī)控制系統(tǒng)。電流環(huán)采用傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)速環(huán)將模糊PID和傳統(tǒng)PID控制結(jié)合起來，采用模糊-多模型的方法實(shí)現(xiàn)兩者的智能切換。仿真結(jié)果表明，本文的智能控制策略能明顯改善系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能，有