开关磁阻电机非线性模型及其控制器研究

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1、国内图书分类号:TM352工程硕士学位论文开关磁阻电机非线性模型及其控制器研究硕士研究生：孙昊导师：周永勤申请学位级别：工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:TM352DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringTheresearchofNonlinermodelofswitchedreluctancemotorandcontrollerCandidate：SunHaoSupervisor：ZhouYongqinAcademic

2、DegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringDateofOralExamination：March,2015University：HarbinUniversityofScienceandTechnology开关磁阻电机非线性模型及控制器研究摘要开关磁阻电机以其结构简单、坚固耐用、成本低廉、调速性能优越、耐高温、容错率强等优点，在电动汽车领域得到了高度的重视，被视为非常有潜力的机种。但由于开关磁阻电机工作时呈现高度的非线性，所以如何建立合理的电机模型成为了重点研究对象。通过查阅大量

3、国内外文献，对开关磁阻电机的非线性建模、磁链检测、控制策略研究等相关技术的发展情况和研究现状做了阐述，并深入研究了开关磁阻电机的非线性建模方法。论文采用公式法对开关磁阻电机进行非线性建模，基于T.J.E.Miller提出的快速建模与傅里叶级数相结合的方法，以电机几个特殊位置的磁化曲线为基础，推导出磁链及电磁转矩方程，建立开关磁阻电机的非线性模型。通过与实测磁链曲线的比较，验证了所建非线性模型有较高的精度。应用Matlab软件搭建出电机及其系统模型，采用传统PID控制与模糊PID控制进行仿真。仿真结果验证了所建非线性模型能够反映电机的工况，同时表明基于模糊PID控制策略下

4、的调速系统具有更好的性能。在理论分析与仿真的基础上，论文设计了电机控制器的硬件电路，完成了DSP的软件编程并搭建了实验平台。实验结果表明，样机的实测波形与仿真波形相一致，可实现对开关磁阻电机进行平滑调速，验证了控制策略的合理性，达到了预期效果。关键词开关磁阻电机；非线性模型；仿真；模糊PID控制-I-TheresearchofNonlinermodelofswitchedreluctancemotorandcontrollerAbstractSwitchedreluctancemotorwithitssimplestructure,stronganddurable,lo

5、wcost,highperformanceissuperior,theadvantagesofhightemperatureresistance,strongfaulttolerancerate,ishighlyattentioninthefieldofelectricvehicles,isseenasaverypotentialmodel.Butbecausetheworkoftheswitchedreluctancemotorshowhighlynonlinear,sohowtoestablishreasonablemotormodelhasbecomethekey

6、researchobject.Throughconsultingalargenumberofdomesticandforeignliterature,thenonlinearmodelofswitchedreluctancemotor,fluxdetectionandcontrolstrategyresearchofthedevelopmentofrelatedtechnologiesandresearchstatusofthispaper,andfurtherstudyoftheswitchedreluctancemotornonlinearmodelingmetho

7、d.Paperusingtheformulamethodofswitchedreluctancemotornonlinearmodeling,basedonT.J.E.MillerproposedmodelingcombinedwithFourierseriesmethod,basedonseveralspecialpositionofmagnetizationcurve,fluxandelectromagnetictorqueequationisdeduced,andestablishthenonlinearmodeloftheswit