电驱动标准系统多目标优化方法

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1、课程设计报告题目：电驱动系统多目标优化方法学院：专业名称：学生姓名：班级：指导教师：时间：26/26课程设计任务书电驱动系统多目标优化方法一、设计内容1、以开关磁阻电机为例，掌握影响电驱动系统性能的主要因素；2、对不同优化方法进行对比研究（比如：协同进化等）；3、选取其中一种方法对电驱动系统性能进行优化；二、主要技术指标1、不同优化方法对比研究；2、电驱动系统性能优化；三、进度要求2012.09.03—2012.09.05查阅资料；2012.09.06—2012.09.07对设计内容1、2进行总结；2012.09.08—2012.09.11电驱动系

2、统性能优化；2012.09.12—2012.09.14撰写报告；学生指导教师26/26摘要本文以开关磁阻电机为例，介绍了影响电驱动系统性能的一些主要因素。开关磁阻电机结构简单，适合在恶劣环境下运行；只在定子上有绕组，没有转子铜耗。因此开关磁阻电机驱动系统迎合了机电运动控制系统向低制造成本，高可靠性和高能量转换效率发展的趋势，融合了电力电子技术和现代控制算法发展成果，成为近年内运动控制领域的研究热点。本文阐述了开关磁阻电机驱动系统的发展概况、基本结构和运行原理，并以此为基础对影响开关磁阻电机驱动系统性能的因素进行了分析，提出了不同方式的改进方法，并着

3、重对影响开关磁阻电机驱动系统性能的各种控制策略进行分析和介绍其优缺点，展望了开关磁阻电机驱动系统的发展趋势。关键词：电驱动系统；开关磁阻电机；开关磁阻驱动系统；控制策略26/26目录摘要3第1章概述51.1SRD的历史和发展简介51.2SRD系统的特点61.3SRD系统构成71.3.1SR电机本体71.3.2功率变换器81.3.3控制器91.3.4位置、电流检测器91.4SRD的研究方向101.4.1功率变换器拓扑结构设计101.4.2多目标优化控制101.4.3消除转矩脉动控制111.4.4低噪声控制111.4.5无转子位置检测11第2章SRD运

4、行原理122.1转矩产生原理122.2电路分析132.3能量转换关系142.4SR电动机的运行特性15第3章SRD的优化方法173.1传统优化方法173.1.1对SRM的改善进行分析173.1.2对功率变换器的改善183.2SRM的控制策略改善193.2.1线性化控制203.2.2滑模变结构控制213.2.3智能控制223.2.4基于转矩分配函数规划的控制233.2.5平均转矩控制243.2.6其它策略25总结与展望26参考文献2626/26第1章概述开关磁阻电动机驱动系统(SwitchedReluctanceDrives，简称SRD)以其结构简单

5、、工作可靠、转矩惯量比大、效率高和成本较低等优点脱颖而出，是近几十年来发展较快的机电运动控制系统，其优良的性能在某些方面超过了以往使用的交、直流调速系统及变频调速系统，正越来越受到人们的喜爱。随着电力电子技术和电磁材料的不断发展，开关磁阻电机驱动系统已日臻成熟，其产业化的不断推进，并且逐渐深入生产、科研、国防、生活的各个层面，已是不争的事实。1.1SRD的历史和发展简介开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor,SRM)最早可以追溯到1970年，英国Leeds大学步进电机研究小组首创一个开关磁阻电机雏形。到1972年进一步对带半导

6、体开关的小功率电动机(10w～1kw)进行了研究。1975年有了实质性的进展，并一直发展到可以为50kw的电瓶汽车提供装置。1980年在英国成立了开关磁阻电机驱动装置有限公司(srdltd.)，专门进行SRD系统的研究、开发和设计。1983年英国(srdltd.)首先推出了SRD系列产品，该产品命名为Oulton。1984年tasc驱动系统公司也推出了他们的产品。另外srdltd.研制了一种适用于有轨电车的驱动系统，到1986年已运行500km。该产品的出现，在电气传动界引起不小的反响。在很多性能指标上达到了出人意料的高水平，整个系统的综合性能价格

7、指标达到或超过了工业中长期广泛应用的一些变速传动系统。下表是当时对几种常用变速传动系统各项主要经济指标所作的比较。成本分别为1.01.51.0。美国、加拿大、南斯拉夫、埃及等国家也都开展了SRD系统的研制工作。在国外的应用中，SRD一般用于牵引中，例如电瓶车和电动汽车。同时高速性能是SRD的一个特长的方向。据报道，美国为空间技术研制了一个25000r/min、90kw的高速SRD样机。26/26我国大约在1985年才开始对SRD系统进行研究。SRD系统的研究已被列入我国中、小型电机“八五”、“九五”和“十五”科研规划项目。华中科技大学开关磁阻电机课

8、题组在“九五”项目中研制出使用SRD的纯电动轿车，在“十五”项目中将SRD应用到混合动力城市公交车，均取得了较好的运行效果