开关磁阻发电机输出电压优化控制与仿真

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1、第32卷第08期计算机仿真2015年08月文章编号：1006—9348(2015)08—0108—05开关磁阻发电机输出电压优化控制与仿真韩建定1，张东升1，张舒心2(1．空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安710038；2．东北电力大学自动化学院。吉林吉林132012)摘要：研究开关磁阻发电机输出电压优化控制。针对负载和转速变化引起较大的输出电压脉动的问题，传统控制方法的调节精度不高。为解决上述问题，提出了模糊滑模控制方法，分析输出电压脉动的多种原因，考虑了多种变量对输出电压的影响，建立了模糊滑模控制器与传统的角度控制结合的调压控制系统模型。仿真结果表明，改进方法解决了模型中滑模增益

2、的选取困难的问题，提高了调压控制系统的精度，比经典的PID控制以及传统滑模控制更有效地抑制了电压脉动。关键词：开关磁阻发电机；电压优化；电压脉动；模糊滑模控制中图分类号：TP391．9文献标识码：BOutputVoltageOptimalControlandSimulationofSwitchedReluctanceGeneratorHANJian—din91，ZHANGDong—shen91，ZHANGShu—xin2(1．AeronauticsandAstronauticsEngineeringCofiege，AirForceEngineeringUniversity，Xi’anSh

3、anxi710038，China；2．CollegeofAutomationEngineering，NortheastDianliUniversity，JilinJilin132012，China)ABSTRACT：ThispaperstudiesoptimalcontrolofoutputvoltageforSwitchedReluctanceGenerator．Afu=yslidingmodecontrolmethodispresentedfortheproblemsofoutputvoltagetipplecausedbyloadandspeedchangingandlowregu

4、lationaccuracyoftraditionalcontrolmethods．Variousfactorsaffectingtheoutputvoltagetipple眦analysedandvariousvariablesaffectingtheoutputvoltageareconsidered．ThevoltagecontrolsystemmodeloffuzzyslidingmodeeontroHercombinedwithanglecontrolisestablished．Thesimulationresultsshowthatthismethodsolvesthedif

5、ficultproblemofselectingslidingmodegainandimprovestheprecisionofthismodel，andismoreeffectiveinrestrainingvoltageripplethantheclassicalPIDcontrolandtraditionalslidingmodecontr01．KEYWOImS：Switchedreluctancegenerator(SRG)；Voltageoptimal；Voltageripple；Fuzzyslidingmodecontrol1引言开关磁阻发电机(SwitchedRelucta

6、nceGenerator，SRG)的结构简单、耐高温、适合高转速、发电量大等优点⋯决定了其成为当今发展迅速的多电飞机(MoreElectricAircraft，MEA)、全电飞机(AllElectricAircraft，AEA)中(如F一35)的电源系统的首选对象呤J。但是，开关磁阻发电机在突加减负载、转速的情况下或在恶劣环境的干扰下存在输出电压脉动，电压脉动的存在会降低发电品质以及影响电机本体的性基金项目：国家自然科学基金项目(61074007)；陕西省自然科学基金项目(2012JM8016)收稿日期：2014—11一05修回13期：2014—12-25---——108．---——能。

7、因此，SRG电压脉动抑制问题是提高SRG发电品质旧J的关键问题，也成为了SRG在航空领域推广应用中亟待解决的技术难题。目前，国内外学者对开关磁阻发电机输出电压脉动抑制研究取得的一些成果主要有：开关磁阻发电机的主功率电路的改进设计和结构参数优化H≈J、基于电流分布函数的控制策略M1和智能反馈控制器的优化控制【_7。9。。文献[4]通过设计的电容滤波器和电压反馈调节器对输出电压进行优化控制，减少了输出电压谐波含量以及提高了系统动、静态特