基于DSP的开关磁阻电机调速系统研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要近年来，开关磁阻电机调速(SwitchedReluctanceDrive，SRD)系统以其结构简单、控制灵活、调速性能良好等诸多优点在电气领域被广泛关注。因此，本文对基于DSP的开关磁阻电机调速系统进行深入研究。首先本文介绍了开关磁阻电机调速系统的发展前景和目前的主要研究动态，然后对开关磁阻电机(SwitchedReluctanceMotor，SRM或SR电机)的基本结构和工作原理做了深入地理论分析。在此基础上，针对开关磁阻电机的非线性，利用线性化的方法推导出了开关磁阻电机的简化

2、数学模型。结合开关磁阻电机的数学模型，研究了开关磁阻电机调速系统的基本工作原理，并分析了调速系统的控制策略和运行特性。针对SRD系统的调速特点和所采用的控制策略，设计了调速系统的硬件电路，其主要电路包括功率转换器以及驱动电路、位置检测和角度细分电路、电流检测电路、PWM输出电路、故障检测电路以及最小系统电路。在此基础上，根据前后台模块化编程的设计思想，结合开关磁阻电机调速系统的主要功能，设计了系统的软件，给出了主程序和各子程序的流程图。最后针对开关磁阻电机的非线性和强耦合性，本文采用了模糊自整定PID控制算

3、法对开关磁阻电机进行调速，对基于模糊自整定PID的开关磁阻电机调速系统做了仿真研究，并与基于常规PID的开关磁阻电机调速系统的仿真结果进行了对比，对比结果表明，采用模糊自整定PID控制算法，系统的响应速度快、超调量小、抗干扰能力强，明显优于常规PID控制算法。本文将具有高速运算能力和高度集成的DSP控制器以及智能的模糊自整定PID控制算法引入到开关磁阻电机调速系统中，使系统获得了良好的调速性能，具有较大的实际应用价值。关键词：开关磁阻电机，DSP，调速系统，模糊自整定，PID武汉理工大学硕士学位论文ABST

4、RACTInrecentyears，withsimplestructure，flexiblecontrol，goodspeedperformanceandmanyadvantagesoftheswitchedreluctancedrivesystem，itiswidelyconcernedintheelectricafield．Therefore，theswitchedreluctancedrivesystembasedonDSPisstudiedindepthinthispaper．Firstofall，

5、thispaperintroducesthedevelopingprospectandcurrentmainresearchtrendsofSRDsystem．Thenthebasicstructureandprincipleofswitchedreluctancemotoraretheoreticallyanalyzedindepth．Onthisbasis，accordingtothenonlinearofSRM，linearmethodsareusedtodeducethesimplifiedmath

6、ematicalmodelofSRM．OnthebasisofmathematicalmodelofSRM，thebasicworkingprincipleofSRDsystemisstudiedindepth，andthecontrolstrategiesandoperationalcharacteristicsofSRDarealsoanalyzed．Then，accordingtothecontrolfeaturesofSRDsystemandcontrolstrategiesthehardwarec

7、ircuitsofSRDsystemaredesigned．Themainhardwarecircuitsincludepowerconverteranddrivecircuit，positiondetectionandsubdivisibleanglecircuit，currentdetectioncircuit，PWMoutputcircuit，faultdetectioncircuitandtheminimalsystemcircuit．Onthisbasis，accordingtothethough

8、tofforeground／backgroundmodularprogrammingandthemainfunctionsofSRDsystem，thesoftwareofSRD·systemisdesignedandtheflowchartofmainprogramandsubprogramareprovided．Finally，accordingtothenonlinearandstrongcouplingo