开关磁阻电机伺服系统的研究与设计

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1、中图分类号婴23UDC621．3硕士学位论文学校代码!Q5三三密级公珏开关磁阻电机伺服系统的研究与设计ResearchandDesignofSwitchedReluctanceMotorServoSystem作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：论文答辩日期2Q131Q5113曾瑜控制科学与工程电力电子与电力传动信息科学与工程黄运生教授答辩委员会主席王圭／∥中南大学二零一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他

2、人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均己在论文中作了明确的说明。作者签名：二虹日期：址年』月五日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：蜇

3、函导师日期：避年』勰开关磁阻电机伺服系统的研究与设计摘要：开关磁阻电机在结构上有其独特的优势，结构简单坚固、控制灵活、可靠性高，使得SR电机伺服系统相对于传统的交、直流伺服系统更具竞争力。但也正是其独特的双凸极结构，导致步进角较大，转矩脉动较大，噪声和转速波动相应的也较大，从而影响控制精度，限值了SR电机在伺服传动场合下的应用。在此背景下，论文从SR电机本体设计和控制策略入手，进行开关磁阻电机伺服系统的设计与研究。论文针对伺服系统的性能和指标要求，从SR电机的本体设计入手，设计了三相24／16极开关磁阻电机的电路和磁路，通过RMxprt旋转电机

4、设计软件验证了设计的合理性，并且基于减小转矩波动，对电机的定子磁极结构进行优化，在有限元分析软件AnsoMclaxwell2D中验证优化设计的正确性。控制策略上采用电流内环、位置外环的双闭环控制，分析和设计了位置环的变论域自适应模糊控制器，搭建了本伺服系统的Matlab／simulink模型并进行仿真，验证了系统的静、动态性能比较优良。在以上研究基础上，以一台三相24／16极SR电机为研究对象，构建了伺服系统的软硬件平台，控制器选择DSPTMS320F2812，位置信号检测选择智能型绝对式位置编码器TS5667N120，此外，还设计了其功率主电

5、路、保护电路等。软件上以CodeComposerStudio(CCS)3．3版本作为本文系统的软件开发环境，编制了系统的控制程序。最后进行了系统调试，实验结果表明，本SR电机伺服系统的控制精度较高，伺服性能较优良。图49幅，表14个，参考文献63笛肺jo关键词：开关磁阻电机；伺服系统；Ansoft仿真软件；DSP；变论域模糊控制分类号：TP23IIIResearchandDesignofSwitchedReluctanceMotorServoSystemAbstract：Switchedreluctancemotor(SRM)hasitsuni

6、queadvantagesbecauseofitssimplestructure，flexiblecontrol，hi曲reliability,etc．Therefore，comparedwithtraditionalACandDCservosystem，switchedreluctanceservodrives(SRSD)systemsismuchmorecompetitive．However,itsdoublesalientpolestructurealsocausessomeproblems，suchaslargerstepangle，l

7、argertorqueripple，biggernoiseandspeedfluctuation，decreasingthecontrolprecision，whichlimitsitsapplicationinservodrivingsystem．Underthisbackground，theS剐MservosystemisstudiedanddesignedonthebasisofSRmotordesignandcontrolstrategy．BasedonthePerformancerequirementsofservosystem，th

8、ethreephase24／16polesSIM’electromagnetismisdesigned，anditsvalidityisverifie