4kw开关磁阻电机驱动控制系统设计

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1、硕士学位论文4kW开关磁阻电机驱动控制系统设计DESIGNOF4kWSWITCHEDRELUCTANCEMOTORDRIVECONTROLSYSTEM王宇哈尔滨工业大学2010年6月国内图书分类号：TM352学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开硕士学位论文4kW开关磁阻电机驱动控制系统设计硕士研究生：王宇导师：赵桂范教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：车辆工程所在单位：汽车工程学院答辩日期：2010年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM352Unive

2、rsityCode:10213U.D.C:621.3.Security:OpenThesisfortheMaster’sDegreeinEngineeringDESIGNOF4kWSWITCHEDRELUCTANCEMOTORDRIVECONTROLSYSTEMCandidate：WangYuSupervisor：Prof.ZhaoGuifanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：VehicleEngineeringAffiliatio

3、n：CollegeofAutomobileEngineeringDateofOralExamination：EngineeringJune,2010Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology：哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor，SRM)因其结构简单、工作可靠和成本低等优点，在很多领域显示出强大的竞争力，但其控制变量多和强非线性的特点也给设计工作带来了相当的难度。本文以研发中的

4、四相8/6极开关磁阻电机作为研究对象，分析开关磁阻电机的运行原理；选择NECV850单片机作为控制核心，进行驱动系统的软硬件设计；建立了液压负载试验台对电机系统进行实验和参数优化。本文介绍了开关磁阻电机的发展概况和SR电机驱动系统(SRD)的特点，总结SR电机目前在国内外的应用情况，分析SR电机的研究现状，并确定本文驱动系统的设计目标。基于H桥型主电路两相运行方式，介绍开关磁阻电机调速系统的组成和运行原理。通过分析电机系统的基本理论和电机系统的基本方程，建立两相运行方式下的理想线性模型，并与传统单相运行方

5、式下的理想模型进行对比，得到本驱动系统的控制策略，通过实验证明本文建立的理想线性的模型的正确性和对实验的指导作用。重点介绍本实验驱动系统的软件及硬件设计。硬件设计中，利用V850单片机的强大性能，结合单片机的接口功能设计功率变换器的硬件电路，并设计位置检测电路、电流检测电路和各种接口电路。软件设计中，选择速度闭环调速并限制最大电流的控制原理，在此原理的指导下编写主程序、模式转换程序，速度计算、换向和调速控制等程序模块。着重介绍角度细分方法和带积分分离法的闭环PI调节原理，通过实验证明积分分离法的优越性。进

6、行电机系统性能实验，选择价格低廉性能良好的液压系统作为试验台的负载系统，介绍系统的建立过程。利用该试验台系统进行电机调速实验，通过分别控制相电流的方法进行电机各相不均匀缺陷的改进，并在低速工况下优化开通角、关断角和PI系数，使其在低速工况输出良好的调速特性。关键词：开关磁阻电机；软硬件设计；液压负载；参数优化-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSwitchedReluctanceMotor(SRM),havemanyadvantagessuchassimplestructure,lowma

7、nufacturingcostandreliablework,thesestrongcompetitivenessisshowninmanyareas.Butconsiderabledifficultyisbroughttodesignworkbecauseofsomanycontrolvariablesandstrongnonlinearcharacteristics.Inthisthesisa4-phases8/6-poleSwitchedReluctanceMotorisstudied;acontr

8、olsystemincludehardwareandsoftwareisdesignedbasedonNEC'sV850microcontroller;anhydraulicloadingsystemisfoundedtotestthemotorsystemandoptimizethecontrolvariables.Firstly,thecharacteristicofSRMisintroduced,includingthe