燃料電池風機用永磁無刷直流電機控制系統(tǒng)設計.pdf

1、質子交換膜燃料電池(PEMFC)具有高效、清潔等優(yōu)點，已成為21世紀最有發(fā)展前途的新能源裝置?？諝夤┙o子系統(tǒng)是燃料電池發(fā)動機重要組成部分之一，它根據(jù)燃料電池負載變化動態(tài)的調整風量供給。開展燃料電池風機用永磁無刷直流電機控制系統(tǒng)設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運行原理的基礎上，設計了無刷直流電機軟硬件控制系統(tǒng)，提出了電機轉速環(huán)模糊-多模型切換的智能控制策略，主要研究內容如下： 闡述了控制系統(tǒng)

2、選擇刷直流電機無驅動燃料電池風機的理由，分析了無刷直流電機的結構特點和工作原理，并基于DSP設計了無刷直流電機控制系統(tǒng)的總體方案。 研究了無刷直流電機控制系統(tǒng)的總體結構，以16位定點電機優(yōu)化控制芯片TMS320LF2407A為核心，實現(xiàn)無刷直流電機控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，完成功率驅動及逆變、系統(tǒng)保護、檢測電路和主控制電路等各電路模塊的硬件開發(fā)設計。 完成控制系統(tǒng)的軟件設計。以Code Composer Studio為開發(fā)平臺

3、，運用C語言和匯編語言混合編程的方式，完成初始化、電機啟動、霍爾信號捕獲、換相、A/D轉換、故障保護等模塊的軟件開發(fā)設計。每一模塊部分的內容互相獨立，便于程序的編寫和調試。 開展了無刷直流電機智能控制策略研究。設計了改進的電流、轉速雙閉環(huán)電機控制系統(tǒng)。電流環(huán)采用傳統(tǒng)的PID調節(jié)，轉速環(huán)將模糊PID和傳統(tǒng)PID控制結合起來，采用模糊-多模型的方法實現(xiàn)兩者的智能切換。仿真結果表明，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