開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)控制策略的研究_第1頁
開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)控制策略的研究_第2頁
開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)控制策略的研究_第3頁
開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)控制策略的研究_第4頁
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01緒論11引言SRM作為一種新型調(diào)速系統(tǒng),有交直流調(diào)速的好處。開關(guān)磁阻電機(jī)具有開關(guān)性、磁阻性兩個(gè)基本特點(diǎn),其特點(diǎn)和其它傳統(tǒng)電機(jī)有所不同。本篇文章利用電動(dòng)車作為開關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用,設(shè)計(jì)電動(dòng)車SRD,采用最佳的控制策略來提高SRD的穩(wěn)定性和精確性,解決開關(guān)磁阻電機(jī)不足,從而使本論文的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。SRD的構(gòu)成單元主要為以下五部分SRM、控制器、功率變換器、電流檢測(cè)器、位置檢測(cè)器。SRM與三相交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)這兩種電機(jī)相比較,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉和調(diào)速范圍廣等好處受到全世界范圍內(nèi)研究人員的普遍關(guān)注。由于諸多行業(yè)均涉及開關(guān)磁阻電機(jī)應(yīng)用,諸如電動(dòng)車領(lǐng)域、相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域等,故而,同此設(shè)備相關(guān)的研究,包括其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)等顯得格外重要與必要。本次研究主要圍繞開關(guān)磁阻電機(jī)應(yīng)用于電動(dòng)車上的控制策略進(jìn)行研究1。12開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及研究方向121開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀開關(guān)磁阻電機(jī)(SWITCHEDRELUCTANCEMOTOR,SRM)由電磁發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展而來,后者出現(xiàn)于19世紀(jì)40年代,在原理方面看,其同現(xiàn)今的SRM存在非常高的相似度。隨著20世紀(jì)70年代后全控器件的發(fā)展,開關(guān)器件速度大幅提升,電力電子技術(shù)進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。結(jié)構(gòu)上最簡(jiǎn)單的電動(dòng)機(jī),又引起人們的研究興趣。在1993年英國(guó)TASCDRIVES推出第一臺(tái)商品化開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)為0ULTON傳動(dòng)裝置的產(chǎn)品投向市場(chǎng)。1988年后又推出了第二代產(chǎn)品。近十多年來,SRM在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域異軍突起,倍受國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界和工程界的重視2。從1980年起,國(guó)內(nèi)諸多大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)開展了對(duì)SR電機(jī)的研究,在借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,國(guó)內(nèi)的SR電機(jī)研究進(jìn)展較快。通過對(duì)SR電機(jī)的控制系統(tǒng)、設(shè)計(jì)理論等技術(shù)的不斷研究,我國(guó)已在國(guó)內(nèi)外諸多會(huì)議和期刊發(fā)表了大量高水平論文1。然而,不管是在當(dāng)前的SR電機(jī)理論研究,還是在實(shí)踐應(yīng)用方面,對(duì)比其他國(guó)家,我國(guó)依然存在明顯滯后問題。122開關(guān)磁阻電機(jī)相關(guān)問題以及主要研究趨勢(shì)經(jīng)歷了20多年來,但對(duì)于SR電機(jī)的研究時(shí)間仍十分短暫。而且,SR電1機(jī)技術(shù)涉及微電子技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和電力電子技術(shù)等多門學(xué)科,所以該技術(shù)的研究相對(duì)而言存在一定難度?,F(xiàn)今,在諸如方面均存在一定缺陷,諸如電機(jī)理論、電機(jī)性能以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等研究,理論與實(shí)踐兩層面均有所欠缺,需要展開更為深入的探討。故而,在對(duì)SR電機(jī)設(shè)計(jì)理論加以持續(xù)完善的同時(shí),還需要著眼于高效工程設(shè)計(jì)策略的建設(shè)工作。123開關(guān)磁阻電機(jī)具體優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)說明具體優(yōu)點(diǎn)如下(1)SRM結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,適用于高轉(zhuǎn)速的環(huán)境下使用。開關(guān)磁阻電機(jī)與傳統(tǒng)的直流電機(jī)和永磁電機(jī)不同,能夠避免高轉(zhuǎn)速情況下機(jī)械結(jié)構(gòu)帶來的不穩(wěn)定,從而使得系統(tǒng)可靠性得到保證。同時(shí),開關(guān)磁阻電機(jī)與感應(yīng)電機(jī)堅(jiān)固性相當(dāng)且比感應(yīng)電機(jī)更易于控制3。(2)驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單SRM在運(yùn)行過程中,只需利用導(dǎo)通角和關(guān)斷角便可改變其運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí),因?yàn)槠潋?qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單,所以若科學(xué)荀澤主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),則能夠有效防止各相橋臂的直通。(3)良好可控性此設(shè)備存在一定數(shù)量的控制參數(shù)(比如關(guān)斷角,電壓等),所以能夠通過多種參數(shù)進(jìn)行調(diào)配,可控性較高。(4)效率高開關(guān)磁阻電機(jī)僅有定子側(cè)有銅耗,大部分損耗來自鐵耗。在寬廣的轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有高效率。開關(guān)磁阻電機(jī)的缺點(diǎn)如下(1)轉(zhuǎn)矩密度較低。若場(chǎng)景需要配制較高的轉(zhuǎn)矩密度,需要增多開關(guān)磁阻電機(jī)的齒輪來實(shí)現(xiàn)減速目的,此舉會(huì)在很大程度上增高噪聲。(2)較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。(3)較高運(yùn)行噪聲。由于開關(guān)磁阻電機(jī)自身的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大,故而,其工作噪聲本身就較高。(4)需要配置較多主電路開關(guān)設(shè)備4。13開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用通過上述對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)具體優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)的分析,能夠明確,此設(shè)備可以于較低起動(dòng)電力條件下輸出較大的轉(zhuǎn)矩且具有較寬的調(diào)速范圍和效率區(qū)間。故而,在電動(dòng)汽車行業(yè),SRM具備很好的適用性?,F(xiàn)今,在電動(dòng)汽車領(lǐng)域,我國(guó)已經(jīng)開始應(yīng)用開關(guān)磁阻電機(jī)設(shè)備(比如2EQ6690EV電動(dòng)客車)且通過了車廠測(cè)試。14本章小結(jié)本章先介紹了這個(gè)課題研究的目的,其次分析了SRD的發(fā)展現(xiàn)狀及研究方向,再次深度研究開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)車上的應(yīng)用,逐步地了解開關(guān)磁阻電機(jī)的特點(diǎn),并分析接下來要做的任務(wù)。2開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)述如上文所述,構(gòu)成SRD的基本結(jié)構(gòu)單元為SRM、控制器、功率變換器、電流檢測(cè)器以及位置控制器。本章主要針對(duì)該系統(tǒng)中各部分的主要結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行原理展開較為具體的闡述。21開關(guān)磁阻電機(jī)的主要構(gòu)造與運(yùn)行原理211開關(guān)磁阻電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和交直流電機(jī)不同,SRM的結(jié)構(gòu)有其自身的特點(diǎn)。在開關(guān)磁阻電機(jī)中,存在多種相型結(jié)構(gòu)且每種結(jié)構(gòu)有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)。下面分別介紹單相和多相結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。(1)單相開關(guān)磁阻電機(jī)單相開關(guān)磁阻電機(jī)用一個(gè)開關(guān)管和一個(gè)快恢復(fù)二極管就可以運(yùn)行,這種結(jié)構(gòu)成本最低。一般來說,單相開關(guān)磁阻電機(jī)功率較小,適用于簡(jiǎn)單動(dòng)力的應(yīng)用場(chǎng)景。在單相開關(guān)磁阻電機(jī)中,因?yàn)橹挥幸幌嗬@組且轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)比較大,無法完成自啟動(dòng),所以其主要缺點(diǎn)是需要借助其余輔助裝置完成啟動(dòng)。(2)兩相開關(guān)磁阻電機(jī)觀察兩相開關(guān)磁阻電機(jī)的模型,可知定子有兩對(duì)定子極,轉(zhuǎn)子只有一對(duì)轉(zhuǎn)子極。該形式的兩相開關(guān)磁阻電機(jī)在定、轉(zhuǎn)子磁極中心線對(duì)齊與不對(duì)齊位置上都不具有自啟動(dòng)能力5。(3)三相和四相開關(guān)磁阻電機(jī)三相或者三相以上的開關(guān)磁阻電機(jī)自身都有正反方向自起動(dòng)能力。和三相電機(jī)相比較,四相開關(guān)磁阻電機(jī)受歡迎,我國(guó)絕大部分產(chǎn)品都采用四相8/6極開關(guān)磁阻電機(jī),這種電機(jī)的極數(shù)、相數(shù)都比較符合,而且轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也不是很大,經(jīng)濟(jì)性也比較好。(4)五相以上開關(guān)磁阻電機(jī)3使用五相或更多相數(shù)的SRM就是要得到平滑的電磁轉(zhuǎn)矩,降低轉(zhuǎn)矩波動(dòng),得到穩(wěn)定的開環(huán)工作狀態(tài),但電機(jī)和控制器的成本和復(fù)雜性大大提高了。212開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理(1)電動(dòng)運(yùn)行原理以三相為例分析SRM的工作原理。當(dāng)A相通電時(shí),其繞組各磁極產(chǎn)生磁場(chǎng)并依據(jù)磁阻最小原則使得轉(zhuǎn)子磁極A和定子A相磁極中心線對(duì)齊,從而產(chǎn)生磁拉力。同理,在B相、C相以及D相繞組相繼連通電源后,SRM的轉(zhuǎn)子則能夠進(jìn)行不間斷轉(zhuǎn)動(dòng)5。具體的通電順序影響著SRM運(yùn)行方向。若按照ABCDA相繞組順序?qū)ǎ瑒t開關(guān)磁阻電機(jī)正轉(zhuǎn)運(yùn)行。同理,若按照DCBAD順序?qū)?,則反轉(zhuǎn)運(yùn)行。(2)發(fā)電運(yùn)行原理SRM發(fā)電運(yùn)行原理還是按照磁路的磁阻最小原理,只不過跟電動(dòng)運(yùn)行原理有些差異。在SRM發(fā)電工作時(shí),在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)離極對(duì)極部位時(shí)開關(guān)磁阻電機(jī)通電,于轉(zhuǎn)子上定子所形成的力同其運(yùn)動(dòng)方向相反。故而,阻力作用在一定程度上影響開關(guān)磁阻電機(jī)。22開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)具體構(gòu)成SRM與反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)控制流程基本類似。但是,就普通步進(jìn)電機(jī)而言,僅需要借助位置實(shí)施開環(huán)控制,SRM則通常需要配備位置傳感器,由其獲得繞組供電時(shí)序。故而,對(duì)比SRM與步進(jìn)電機(jī),前者具備更高的復(fù)雜度,但是,前者不會(huì)出現(xiàn)失步問題6。構(gòu)成SRD的五大單元為SRM、控制器、功率變換器、電流檢測(cè)器以及位置檢測(cè)器,如圖21所示。其中,檢測(cè)電路主要完成轉(zhuǎn)速、位置、電流和電壓等多種信號(hào)的檢測(cè)。位置傳感器主要完成電機(jī)轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的檢測(cè)??刂破髟讷@取對(duì)應(yīng)信號(hào)后通過解析變換完成各種控制操作7。目前,DSP是開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的核心器件。其中,TMS320F2000是當(dāng)今面向工業(yè)控制使用最廣泛的DSP芯片。此芯片是于先前C2000系列基礎(chǔ)上研發(fā)出的首類浮點(diǎn)型數(shù)字處理器,其依然采用先前的定點(diǎn)計(jì)算內(nèi)核,同時(shí)還增設(shè)32位浮點(diǎn)運(yùn)算內(nèi)核,此改良在代碼執(zhí)行時(shí)間以及存儲(chǔ)空間方面起到了良好的節(jié)約效果,同時(shí)精度與低耗方面表現(xiàn)更為突出8。23開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)控制策略4現(xiàn)代科技快速發(fā)展,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)SRM控制策略進(jìn)行了深入的研究和分析,于此同時(shí)有多種多樣的新型控制策略(如角度位置控制策略、雙閉環(huán)控制策略等)被應(yīng)用于開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)中且每種控制策略都有其優(yōu)缺點(diǎn)。下面對(duì)幾種傳統(tǒng)的控制策略進(jìn)行分析9。231角度位置控制(APC)APC指的是,在繞組電壓既定情況下,借助對(duì)開通角以及關(guān)斷角的ONOF調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)相電流波形加以改變目的,從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制。此外,可通過調(diào)節(jié)開通角和關(guān)斷角改變角度位置控制方式,即變開通角,變關(guān)斷ONOFON角以及同時(shí)調(diào)節(jié)開通角及關(guān)斷角。OFNOF因?yàn)锳PC具備較廣的轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)區(qū)間,故而,能夠借助此特性,實(shí)現(xiàn)最佳的效率控制以及轉(zhuǎn)矩控制目的。此外,還可利用多相電機(jī)同時(shí)通電降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)并提高電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。若處于較低轉(zhuǎn)速狀態(tài),則存在相對(duì)而言較低的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)以及非常高的電流峰值,故而,應(yīng)當(dāng)實(shí)施限流處理。由此可見,當(dāng)場(chǎng)景為較高轉(zhuǎn)速時(shí)通常會(huì)涉及角度位置控制應(yīng)用10。232電流斬波控制(CCC)當(dāng)電機(jī)工作在低速狀態(tài)下,尤其是在剛啟動(dòng)時(shí),其旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)的壓降很小,而相電流卻上升很快,期間會(huì)產(chǎn)生過大的電流脈沖損壞功率開關(guān)器件及電機(jī)。為了消除該隱患,可通過限定電流峰值和電流斬波控制兩種方式降低電流脈沖。電流斬波控制電流選擇在每相特定導(dǎo)通位置,通常不會(huì)控制開通角和關(guān)斷角。這種方式有很小的開關(guān)損耗,適用于轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)系統(tǒng)11。233電壓斬波控制(CVC)CVC指的是,借助對(duì)占空比形式的調(diào)節(jié),來改變繞組的電壓均值,由此來間接調(diào)整相繞組電流水平,完成控制轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速工作。這種方式可用于高低速運(yùn)行,這種控制方式的特點(diǎn)與CCC相反,但在低速運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大。234雙閉環(huán)控制本文利用SRM在電動(dòng)車中的應(yīng)用,設(shè)計(jì)SRD。學(xué)習(xí)SRM基本特性,分析比較APC、CCC、CVC三種控制方式的優(yōu)缺點(diǎn),最終設(shè)計(jì)了外環(huán)轉(zhuǎn)速PI控制器、內(nèi)環(huán)電流滯環(huán)比較控制器的雙閉環(huán)控制策略,所提雙閉環(huán)控制策略能夠較好地實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻電機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行并提高了SRD的穩(wěn)定性和精確性12。524本章小結(jié)這一章內(nèi)容先介紹了SRM的基本結(jié)構(gòu)和工作原理,再分析了SRD各個(gè)部分的組成,然后對(duì)SRM的幾種控制方式進(jìn)行分析,比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定本論文選用雙閉環(huán)控制策略來提高SRD的精確性和穩(wěn)定性。3開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的硬件及軟件設(shè)計(jì)在硬件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,主要針對(duì)功率變換器、控制器、位置檢測(cè)、電流檢測(cè)傳感器開始設(shè)計(jì)。其中,在設(shè)計(jì)控制器時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的設(shè)計(jì)項(xiàng)目有故障處理電路、保護(hù)電路以及檢測(cè)電路。在設(shè)計(jì)功率變換器時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的設(shè)計(jì)項(xiàng)目有主電路、輔助電源與相關(guān)驅(qū)動(dòng)電路13。31功率變換器器件型號(hào)選擇與電路設(shè)計(jì)311開關(guān)磁阻電機(jī)功率變換器的拓?fù)湔f明(1)不對(duì)稱半橋電路說明如圖31所示,在此電路中通過利用兩個(gè)開關(guān)器件實(shí)現(xiàn)了每相增多。在該電路中,要使某一相導(dǎo)通需要其繞組上對(duì)應(yīng)的兩個(gè)開關(guān)器件全部開通。以A相進(jìn)行舉例說明,在兩相開關(guān)磁阻電機(jī)電路中,在A相導(dǎo)通條件下,開關(guān)管VT1與VT2均為導(dǎo)通狀態(tài),A相繞組得電。當(dāng)實(shí)施換相操作環(huán)節(jié),開關(guān)管VT1與VT2則均被切斷,A相繞組則借助二極管VD1以及VD2實(shí)施續(xù)流。此時(shí),在電流持續(xù)降低下,A相繞組內(nèi)磁場(chǎng)隨之慢慢減弱。不對(duì)稱半橋式電路能夠通過簡(jiǎn)單的開關(guān)控制實(shí)現(xiàn)各相之間的獨(dú)立控制。然而,因?yàn)槊肯嗑枰獌蓚€(gè)開關(guān)器件才能實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制,所以硬件開銷較大。(2)H橋式主回路說SRM還能夠采用開關(guān)器件最少的H橋主回路,但需要滿足如下特殊要求在工作狀態(tài)下應(yīng)當(dāng)確保兩相導(dǎo)通;SRM各相所具電壓僅是電源電壓50。在一些方面,H橋式主回路控制雖然存在一些不足,諸如存在較多限制以及復(fù)雜度相對(duì)較高,但是因?yàn)樵撾娐匪栝_關(guān)器件較少,所以仍可用于控制要求較低的場(chǎng)景13。312功率變換器主電路器件6圖33中,、表示開關(guān)磁阻電機(jī)的三相繞組。表示電動(dòng)汽車ABCBAT的蓄電池,C1為濾波電容且能夠?qū)χ绷髂妇€兩端的電壓進(jìn)行濾波。表16VT示絕緣柵雙極型晶體管并用于功率的開關(guān)控制。表示快恢復(fù)二極管,16VD其主要作用是續(xù)流。半橋式主電路在避免上下橋臂直通的情況下還能夠保證三相繞組之間相互獨(dú)立。313功率變換器器件選型本文使用絕緣柵雙極型晶體管(INSULATEDGATEBIPOLARTRANSISTOR,IGBT)作為功率變換器的開關(guān)器件。因?yàn)镮GBT飽和壓降低且驅(qū)動(dòng)功率小,所以被廣泛應(yīng)用于多種開關(guān)電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中。本設(shè)計(jì)中,采用直流母線電壓為240V。為了滿足功率要求,IGBT的額SU定電壓為RU31因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中功率變換器使用不對(duì)稱半橋式主電路,所以當(dāng)主電路開關(guān)器件呈導(dǎo)通狀態(tài),續(xù)流二極管啟動(dòng)反向截止。故而,應(yīng)當(dāng)設(shè)定續(xù)流二極管最低反向電壓峰值為312伏。另外,能夠借助所選SRM的功率以及電壓等級(jí),對(duì)其額定電流加以求解。32由于應(yīng)用SRM的電動(dòng)車在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)(特別是處于爬坡狀態(tài)時(shí)),需要具備過載運(yùn)行功能,故而,應(yīng)當(dāng)確保電流裕度滿足需求。過載倍數(shù)一般情況為15至2倍,在本次研究中,設(shè)定其2倍,那么,通過下述能夠求解出所對(duì)應(yīng)的開關(guān)管有效電流值33基于相關(guān)原理,可以設(shè)定續(xù)流二極管電流值為400A。314驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí),需要關(guān)注以下兩點(diǎn)(1)此電路可以借助對(duì)控制電路弱電信號(hào)功率的擴(kuò)大,來實(shí)現(xiàn)控制IGBT開關(guān)管效果;(2)此電路可以有效隔離控制電路(屬于弱電部分)和主電路(屬于強(qiáng)電部分),由此防止當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)主電路部分對(duì)控制電路產(chǎn)生破壞。若主電路出現(xiàn)損壞,通過有效隔離驅(qū)動(dòng)電路措施能夠避免對(duì)控制電路產(chǎn)生不利影響。除了能夠?qū)χ骺仉娐钒踩约右员WC,驅(qū)動(dòng)電路還可以減少在硬件成本以及維護(hù)成本上的資金投入14。7在設(shè)計(jì)IGBT驅(qū)動(dòng)時(shí),本研究采用了高速光耦A(yù)316J。其為一類智能化、便捷化以及簡(jiǎn)單的IGBT驅(qū)動(dòng)光耦,能夠進(jìn)行飽合壓降檢測(cè)操作。因?yàn)楦咚俟怦預(yù)316J只能夠驅(qū)動(dòng)75A的IGBT,而本設(shè)計(jì)中則是采用電流達(dá)到400A的大功率IGBT,所以需要設(shè)計(jì)功率放大電路實(shí)施放大。在設(shè)計(jì)功率互補(bǔ)電路時(shí),本研究應(yīng)用到功放管MJE243以及MJE253,由此確保IGBT開關(guān)管運(yùn)行正常。圖34較為詳細(xì)地展示出A316J的IGBT驅(qū)動(dòng)電路情況。315輔助電源設(shè)計(jì)從客觀上分析,就控制電路與驅(qū)動(dòng)電路而言,器件如果存在差異,那么對(duì)電壓的需求也存在差異。舉例來說,在驅(qū)動(dòng)電路中,一定要確保A316J輸出為5V,但是,在IGBT功率互補(bǔ)電路驅(qū)動(dòng)自身環(huán)節(jié),均須保證7V的截止電壓、15V的開通電壓。同時(shí),在控制電路中,若主控芯片確定為DSP,則一定要確保供電為33V,故而,應(yīng)設(shè)定蓄電池輸出電壓為240V,由此借助輔助電源,實(shí)現(xiàn)電壓等級(jí)的多樣化存在,從而促使系統(tǒng)的每一個(gè)部件均能順利啟動(dòng)15。開關(guān)磁阻電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中,必須選擇六個(gè)開關(guān)器件,這就必須保證IGBTDCDC變換器為多路輸出功率模式。具體而言,從電路結(jié)構(gòu)方面而言,單端反激變換器并不復(fù)雜,能采取簡(jiǎn)單快捷的方式獲得多路直流輸出,所以說這種反激變換器非常適用在功率變換器上。除了上述一些優(yōu)點(diǎn)之外,單端反激變換器還具備以下優(yōu)勢(shì)較好的轉(zhuǎn)換效率(不會(huì)導(dǎo)致非常大損失)、較低變壓器匝數(shù)比值,基于這些優(yōu)勢(shì),單端反激變換器雖然存在較大輸入電壓變化,但是其在輸出方面依然較為穩(wěn)定16??偠灾?,本文在設(shè)計(jì)輔助電源時(shí),主要選擇的是單端反激變換器。在本次研究中本文中,所應(yīng)用的DCDC變換電路為UC3844型單端反激變換器如圖35所示。32控制器321開關(guān)磁阻電機(jī)控制芯片介紹伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,微處理器技術(shù)逐漸推廣到工業(yè)與航空領(lǐng)域,甚至在汽車行業(yè)也有所顯著的發(fā)展,取得了矚目的成就。目前,有各式各樣的微處理器型號(hào)都可以應(yīng)用于開關(guān)磁阻電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制中,作為開關(guān)磁阻電機(jī)的主控芯片。一般來說,目前的控制芯片包含以下幾個(gè)方面的種類(1)單片機(jī)8在電機(jī)控制方面,單片機(jī)的運(yùn)用十分廣泛,也是目前最基礎(chǔ)的微型處理器,并在數(shù)字化集成方面有顯著的作用,不僅顯著減少了控制器的體積,減少了經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),而且操作簡(jiǎn)單,十分簡(jiǎn)便。再加上通過編程數(shù)字化的方法,這就更加提高了交流電機(jī)控制系統(tǒng)的調(diào)試效率,增強(qiáng)了運(yùn)轉(zhuǎn)效率。不過,伴隨電機(jī)控制性能的不斷發(fā)展,對(duì)這方面的要求也越來越多,針對(duì)選擇脈寬調(diào)制方式的電機(jī)控制系統(tǒng)而言,如果想在開關(guān)周期期間保證計(jì)算量,單片機(jī)難以徹底全面的進(jìn)行運(yùn)算。所以,單片機(jī)僅適合性能較低的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中17。(2)數(shù)字信號(hào)處理器和ARM數(shù)字信號(hào)處理器與ARM的產(chǎn)生,有效的符合了交流調(diào)速系統(tǒng)的性能需求,而且也被頻繁的運(yùn)用到現(xiàn)代交流飼服系統(tǒng)中,正是由于其優(yōu)越的運(yùn)算能力以及充足的外設(shè)資源,使得電機(jī)控制系統(tǒng)效率更高。此外,幾乎所有在電機(jī)控制方面應(yīng)用DSP器件以及ARM芯片慢慢集成PWM發(fā)生器以及DA/AD等于一個(gè)芯片內(nèi),也就是說每個(gè)DSP能保證電機(jī)控制的所有控制功能18。(3)FPGA(現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列)在微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展下,F(xiàn)PGA逐漸運(yùn)用到多方面中。從1990年起,電機(jī)控制領(lǐng)域即開始應(yīng)用FPGA。此種電機(jī)控制芯片同ARM、MCU以及DSP等存在區(qū)別,其在電機(jī)控制系統(tǒng)中扮演了更加重要的作用,并且,用戶還能簡(jiǎn)便快捷地進(jìn)行芯片的設(shè)計(jì)與制造,實(shí)現(xiàn)所需求的芯片功能。同時(shí),因?yàn)镕PGA普遍是硬件執(zhí)行,所以能開展快速的運(yùn)算,尤其是復(fù)雜的運(yùn)算問題,這就有利于提高計(jì)算機(jī)電機(jī)的智能化控制水平。目前,建立在FPGA基礎(chǔ)上的電機(jī)控制系統(tǒng)還在不斷研發(fā)的過程中,技術(shù)也十分保密19。322開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)的傳感器(1)位置檢測(cè)傳感器結(jié)合開關(guān)磁阻電機(jī)的相關(guān)原理,我們能了解到其在具體的運(yùn)行過程中,必須保證開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)子角位置能順利啟動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)通電相序,這樣就能達(dá)到有效的控制20。具體來說,開關(guān)磁阻電機(jī)的內(nèi)部配置有若干光耦合器,轉(zhuǎn)子齒同樣需要配備遮光盤,由此得以實(shí)現(xiàn)光電式位置傳感器的構(gòu)建工作。若SRM的轉(zhuǎn)子處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài),那么可根據(jù)機(jī)械角度與空比的距離是百分之五十的方波,那就能發(fā)揮光耦合器的作用,形成方波信號(hào),還能有助于了解開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子和繞組的具體方位,從而增強(qiáng)對(duì)主控芯片信號(hào)的判斷能力,還能保證各相的順利通斷。如果開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)必須轉(zhuǎn)速閉環(huán),那么就必須收集對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)。在大部分情況下,如果想要減少系統(tǒng)成本,那么能通過分析轉(zhuǎn)速信息9的位置,從而計(jì)算傳感器的信號(hào)狀態(tài),以下為運(yùn)算公式(2)電流檢測(cè)傳感器SRM必須加強(qiáng)對(duì)各相繞組電流的監(jiān)測(cè),這就必須保證電流處于閉環(huán)的狀況,還必須開展適度的過流保護(hù),才能減少短路故障的發(fā)生概率。一旦出現(xiàn)了短路問題,易造成電機(jī)控制器形成超高電流,對(duì)SRM產(chǎn)生直接損害,以及導(dǎo)致相關(guān)電機(jī)控制系統(tǒng)無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。323檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)結(jié)合開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理我們能了解到,倘若必須促使開關(guān)磁阻電機(jī)的順利啟動(dòng),那就必須保證檢測(cè)電路、傳感器的正常啟動(dòng),而且還要發(fā)揮直流母線電壓檢測(cè)電路、定子相電流檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)電路的作用。具體來說,需要做到以下方面的措施第一,利用位置傳感器來收集開關(guān)磁阻電機(jī)的位置信號(hào),這樣就能保證各相導(dǎo)通的運(yùn)轉(zhuǎn),從而促使開關(guān)磁阻電機(jī)的速度保持閉環(huán)控制水平。第二,借助電流傳感器對(duì)三相電流實(shí)施監(jiān)測(cè),由此確保SRM電流閉環(huán)啟動(dòng)正常,此外,若SRM發(fā)生故障,同時(shí)可以對(duì)電流形成良好的維護(hù)環(huán)境。第三,為了保證控制系統(tǒng)電壓信號(hào)的正常獲得,還必須保證直流母線電壓傳感器檢測(cè)母線電壓,發(fā)揮其過壓等功能21。本次研究應(yīng)用SRM內(nèi)部附含的光電式位置傳感器,在電機(jī)工作時(shí),可以產(chǎn)生兩路相位差15占空比為50的方波信號(hào),這些的上下觸發(fā)根據(jù)組合的變化會(huì)產(chǎn)生3種各有差異的狀態(tài),并反映了開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子與三相繞組的對(duì)應(yīng)區(qū)域,同時(shí)還能利用DSP與ARM處理器有效的切斷信號(hào)的組合控制。相電流檢測(cè)使用霍爾電流傳感器,霍爾傳感器有測(cè)量精度高,響應(yīng)速度快,也可以做到電氣隔離。本文選擇了LA55TP型霍爾傳感器,這是因?yàn)樵搨鞲衅骶邆漭^高的工作頻率,而且還具備全封閉的性能,對(duì)機(jī)械環(huán)境的適應(yīng)能力較佳,安全性較高,還具備杰出的電壓隔離性能,對(duì)應(yīng)的詳細(xì)電流檢測(cè)電路如圖36所示33保護(hù)電路與故障電路設(shè)計(jì)在本次電壓采樣電路設(shè)計(jì)中,所選用的電壓傳感器為L(zhǎng)EM(型號(hào)CHV25P),此電路具有正負(fù)15V輸入供電,輸出為電流信號(hào)。故而,一定要選擇精密電阻形式才能夠確保電壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)有效轉(zhuǎn)變。由于電流傳感器以及電壓傳感器監(jiān)測(cè)的電壓值與電流不僅有負(fù)值的情況,而且也包含正值,對(duì)應(yīng)的峰值區(qū)間高于DSP處理器的AD采樣輸入閾值(一般為0至33V),所以必須開展有效的設(shè)計(jì)。圖36反映的是電流采樣調(diào)理電路,圖37反映的是電壓采樣調(diào)理電路,憑借運(yùn)算放大器LM393實(shí)現(xiàn)科學(xué)設(shè)置電流與電壓這兩類傳感器目的,由此10確保所輸出的電壓信號(hào)值為正值,并利用運(yùn)算放大器來促使信號(hào)值朝小方向發(fā)展,最終使信號(hào)穩(wěn)定于0至33V這一區(qū)間內(nèi)。出于確保SRM驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的順利啟動(dòng),必須加強(qiáng)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)控制器的維護(hù),也就是說如果出現(xiàn)了故障短路情況,容易導(dǎo)致過電流或者過電壓等危險(xiǎn)現(xiàn)象,這就必須第一時(shí)間把全部的IGBT開關(guān)管進(jìn)行切斷,從而盡可能地降低硬件系統(tǒng)面臨無法修復(fù)的幾率。一般來說,這種保護(hù)不僅包含硬件保護(hù),還包含軟件保護(hù)。在正常環(huán)境下,施加于開關(guān)管的短路電流時(shí)間不得高于10US,但是,軟件開關(guān)頻率一般設(shè)定為10KHZ,如果單單憑借軟件來處理故障信息,封鎖IGBT,則無法實(shí)現(xiàn)保護(hù)效應(yīng)。故而,就電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)而言,既要重視對(duì)硬件的保護(hù),而且也必須加強(qiáng)對(duì)軟件的保護(hù),只有將二者有機(jī)結(jié)合,才能最大限度的提高系統(tǒng)的保護(hù)能力。具體來說,對(duì)應(yīng)的過電流保護(hù)電路詳見圖37、圖38、圖39。由圖37可知,在采樣電流信號(hào)進(jìn)行一定的處理,并借助運(yùn)放開展調(diào)理,那么就能獲得較為系統(tǒng)的電壓范圍。由圖38可知,其反映的是一個(gè)窗口比較器。通過與CMP信號(hào)、CMP信號(hào)對(duì)比可知,如果再次調(diào)理的電流采樣信號(hào)并不處于(CMP,CMP)的范圍,那就意味著這個(gè)階段的電路發(fā)生了過電流。故而,實(shí)際上圖38所展示的為過電流故障信號(hào)輸出電路。當(dāng)這個(gè)故障信號(hào)輸出的時(shí)候,對(duì)應(yīng)的窗口必須選擇LM393電壓比較器。由前文可知,為了保證過電流的順利進(jìn)行,必須形成2個(gè)電壓比較基準(zhǔn),這就需要發(fā)揮電阻的作用,把開關(guān)電源出現(xiàn)的5V電源有效的分壓,這樣就能增強(qiáng)硬件的調(diào)試性,同時(shí)可以確?;瑒?dòng)變阻器工作正常。如圖310所示,由于主電路應(yīng)用的為母線電壓傳感器,所以對(duì)應(yīng)的數(shù)值應(yīng)該為正,并不用評(píng)估負(fù)值的狀況,所以這只用1個(gè)電壓比較值。此比較值同時(shí)可以經(jīng)由15V電源電壓幫助,確保分壓的順利開展。相似于過電流保護(hù)電流,過電壓保護(hù)電壓同樣應(yīng)用LM393比較器,但是,在實(shí)際操作中,往往僅選擇單端來開展比較。因?yàn)殡妷翰蓸优c電流采樣都會(huì)和強(qiáng)電路保持緊密的聯(lián)系,所以若想要促使系統(tǒng)的順利進(jìn)行,普遍必須把主電路的強(qiáng)電和控制電路的弱電有效的隔離,保持一定的距離。同時(shí),因?yàn)镈SP系統(tǒng)為33V電源系統(tǒng),不管是信號(hào)故障狀態(tài),還是在信號(hào)保護(hù)狀態(tài),電源系統(tǒng)全部為5V,一定要應(yīng)用電平轉(zhuǎn)換,這樣才能促使DSP芯片輸入引腳處于良好的電壓環(huán)境下,從而減少芯片的損害。本文選擇的光耦對(duì)輸出信號(hào)型號(hào)為6N137,尤其在實(shí)施隔離過程中,同時(shí)輸出的故障信號(hào)滿足系統(tǒng)電平標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。11若發(fā)生過電流以及過電壓等故障信號(hào),這就必須系統(tǒng)地處理過電流信號(hào),尤其是必須謹(jǐn)慎地處理過電壓狀況,還要保證IGBT開關(guān)器件的導(dǎo)管得到有效的封鎖,形成主電路的順利進(jìn)行。因?yàn)檫^電流信號(hào)與過電壓信號(hào)有一定的幾率為具有周期性的尖峰脈沖,所以,為了維護(hù)故障信號(hào)的持續(xù)性,這就必須封鎖開關(guān)管,把過電流信號(hào)與過電壓信號(hào)進(jìn)行有效的處理,并借助74LS0觸發(fā)器的作用,方便A316J信號(hào)的順利輸出。如果故障沒有有效的解決,那么用戶能對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行手動(dòng)解決,保證信號(hào)處于清零的狀態(tài),這就能達(dá)到復(fù)位的目的。若發(fā)生故障信號(hào),首先一定要斷開A316J輸出,保證IGBT開關(guān)管不再啟動(dòng),而要促使A316J正常工作,這就只用1個(gè)復(fù)位信號(hào)即可。如果故障信號(hào)出現(xiàn)時(shí),A316J將會(huì)遭到封鎖,那么經(jīng)過一定時(shí)間后,芯片就能達(dá)到復(fù)位的目的21。34軟件設(shè)計(jì)結(jié)合前文硬件設(shè)計(jì),能將其系統(tǒng)應(yīng)用在SRD軟件設(shè)計(jì)方面。在設(shè)計(jì)SRD時(shí),本文結(jié)合STM32F103RBT6的原理來進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。341STM32系列微處理器本設(shè)計(jì)采用STM32系列中的增強(qiáng)型系列,具體型號(hào)為STM32F103RBT6。具體的資源和功能內(nèi)容為(1)全面的通信方式;(2)12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器兩個(gè),轉(zhuǎn)換時(shí)間為1US,包含雙采樣功能;(3)單周期硬件乘法和除法。342開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本文所設(shè)計(jì)的開關(guān)磁阻電機(jī)基于STM32系列的ARM處理器。在具體的系統(tǒng)方面,憑借對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的信號(hào)監(jiān)測(cè),那就能獲得對(duì)應(yīng)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速,同時(shí)此轉(zhuǎn)速還可以當(dāng)做SRM轉(zhuǎn)速閉環(huán)的反饋指標(biāo),同參考轉(zhuǎn)速展開分析與對(duì)比,由此對(duì)轉(zhuǎn)速換的誤差值加以明確。借助電流傳感器以及電路傳感器,三相電流值可以把相應(yīng)參數(shù)有效輸送至STM32F103RBT6的ADC端口,如此即使采樣周期一致,同樣可以實(shí)現(xiàn)STM32F103RBT6的ADC采樣功能,由此得到三相電流值。當(dāng)系統(tǒng)連通上電源時(shí),一定要確??刂破黢R上初始化,即一定對(duì)所有外設(shè)的輸入與輸出端口實(shí)施設(shè)立,同時(shí)通過GUI界面將SRD的及時(shí)情況展示出來。此外,如果需要對(duì)整車控制器輸送來的用戶指令加以收集,還一定要遵循指令12來運(yùn)行相關(guān)的工作流程。如果沒有指令自整車控制器輸送至SRM,則表明SRD將進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)22。就電動(dòng)汽車SRD而言,軟件設(shè)計(jì)如圖314所示通過上圖能夠發(fā)現(xiàn),利用SRD理論知識(shí),我們能獲得借助ARM微處理器的詳細(xì)計(jì)算過程。35本章小結(jié)本章首先介紹了功率變換器器件選擇與相關(guān)電路設(shè)計(jì),這里邊包括對(duì)功率變換器的拓?fù)浣榻B,功率變換器主電路器件選型,并基于ALTIUMDESIGNER軟件設(shè)計(jì)了SRM驅(qū)動(dòng)器和控制器硬件、輔助電源、檢測(cè)電路以及保護(hù)電路的,完成了SRD的硬件設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)完成硬件基礎(chǔ)上,我又設(shè)計(jì)開關(guān)磁阻電機(jī)軟件方面,這里邊包含系統(tǒng)初始和主程序流程圖,從而完成軟硬件設(shè)計(jì)。4開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)控制策略仿真設(shè)計(jì)41開關(guān)磁阻電機(jī)的雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)仿真411MATLAB/SIMULINK軟件系統(tǒng)仿真是最近幾十年來發(fā)展起來的一門新學(xué)科,它涉及了多門領(lǐng)域的技術(shù)和學(xué)科的知識(shí)。MATLAB實(shí)際上為MATRIXLABORATORY(矩陣工廠)單詞的簡(jiǎn)稱,主要是一種建立在矩陣基礎(chǔ)上的程序計(jì)算語言。MATLAB憑借著運(yùn)算高速、運(yùn)用方便、適合于廣大科學(xué)技術(shù)人員的思維方式,還具有畫圖功能,使它成為廣大科技工作者首選軟件。MATLAB出現(xiàn)于1980年,自問世以來,歷經(jīng)升級(jí),出現(xiàn)了多種版本,不斷地改進(jìn)發(fā)展技術(shù),這反映了全世界最為卓越和現(xiàn)今計(jì)算軟件水平23。相對(duì)其它數(shù)值計(jì)算或仿真軟件,MATLAB具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)用戶界面貼近于自然化語言,使學(xué)者更容易理解和接受;(2)應(yīng)用工具箱比較廣泛,運(yùn)用到各行各業(yè)中。MATLAB也就是能腳本文件的編程,還能對(duì)應(yīng)的開展系統(tǒng)框架的編程,發(fā)揮著非常關(guān)鍵的作用23。不但能夠應(yīng)用在微分方程計(jì)算方面,SIMULINK還能夠在線仿真所有系統(tǒng)。SIMULINK的產(chǎn)生,有效的提高了用戶的使用性能,還能通過模塊化來打造形象生動(dòng)的仿真環(huán)境,這樣如果用戶想要進(jìn)行模型搭建的時(shí)候,能夠簡(jiǎn)便、迅速地建模。所以,該方法正是由于卓越的性能,獲得了世13界許多國(guó)家與行業(yè)的廣泛認(rèn)可,同時(shí)作為系統(tǒng)仿真軟件,其應(yīng)用率最高24。412SRM雙閉環(huán)控制原理通過上述能夠明確,就SRM雙閉環(huán)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)而言,如果明確了轉(zhuǎn)速的具體數(shù)據(jù),那么就能將其和實(shí)際轉(zhuǎn)速對(duì)比分析,從而計(jì)算到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速誤差。根據(jù)轉(zhuǎn)速閉環(huán)調(diào)節(jié)器的原理,轉(zhuǎn)速誤差也就是上圖中的。如果收到了電流ASR指令,那么就能和監(jiān)測(cè)的電流對(duì)比分析,從而獲取電流誤差,也就是在電流調(diào)節(jié)器環(huán)境下上圖里的。同時(shí),根據(jù)轉(zhuǎn)子位置角的計(jì)算,就能獲取控制三相ACR的開關(guān)信號(hào),這就能借助功率變換器的作用,促使開關(guān)磁阻電機(jī)順利的啟動(dòng)25。(1)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)在該設(shè)計(jì)狀況下,可以通過PID調(diào)節(jié)器來對(duì)調(diào)節(jié)器進(jìn)行轉(zhuǎn)速的控制與管理。PID調(diào)節(jié)器也就是所謂的積分、百分比、微分控制器,是目前應(yīng)用最廣也是最普通的控制方式之一,它的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,設(shè)計(jì)與操作也非常簡(jiǎn)便,還具有較好的調(diào)試規(guī)律、穩(wěn)定性較高。雖然控制系統(tǒng)的模型并不明確,存在一定的模糊性,不過在相對(duì)環(huán)境下仍然處于穩(wěn)定的狀態(tài),所以,具備較好的魯棒性。同時(shí),由于包含3個(gè)調(diào)節(jié)參數(shù),所以現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試十分簡(jiǎn)單快速。PID控制器主要是結(jié)合對(duì)應(yīng)的參數(shù)值、參考轉(zhuǎn)速,同客觀輸出加以分析與對(duì)比,由此對(duì)系統(tǒng)實(shí)際誤差值進(jìn)行求解。若對(duì)誤差值實(shí)施放大、積分以及微分等方面的組合,則能夠得到系統(tǒng)控制量最終值,控制率具體操作方式是41在該公式中,是控制量,是微分時(shí)間常數(shù),是系統(tǒng)的誤差量,是UDTEIT積分時(shí)間常數(shù),是比例系數(shù)。PK具體來說,經(jīng)由比例結(jié)合積分控制即可以掌握整個(gè)系統(tǒng)的控制情況,特別可以了解系統(tǒng)的無靜差情況,然后基于微分控制理論,就能對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生較高的干擾抑制作用,不過這也將產(chǎn)生震蕩與不穩(wěn)定的狀況。所以,在調(diào)速控制系統(tǒng)的時(shí)候,僅應(yīng)該發(fā)揮PI控制器的作用,也就是發(fā)揮比例結(jié)合積分控制的關(guān)鍵作用。(2)電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)就具體設(shè)計(jì)而言,針對(duì)電流閉環(huán)控制,主要上通過滯環(huán)控制來進(jìn)行處理。滯環(huán)控制的具體原理。那就是通過把實(shí)際電流和電流參考對(duì)比分析,如果誤差比閾值上限要高,輸出控制量處于一的數(shù)值,如果誤差比閾值下線要低,輸出控制量處于零的數(shù)值。該方法并不復(fù)雜,非常簡(jiǎn)便,能提高調(diào)試的效率,14不過如果采樣時(shí)間與閾值數(shù)據(jù)出現(xiàn)了波動(dòng),那么計(jì)算效果也十分容易受到影響25。413基于SIMULINK的開關(guān)磁阻電機(jī)雙閉環(huán)控制仿真模型(1)SRM模型通過圖42能夠發(fā)現(xiàn),在仿真環(huán)節(jié),需要應(yīng)用SIMULINK本身的開關(guān)磁阻電機(jī)模型,這樣有利于對(duì)參數(shù)進(jìn)行快速的修改,提高仿真模型建立的效率。并且,還應(yīng)該對(duì)應(yīng)的提供轉(zhuǎn)子位置角向量、摩擦阻力系數(shù)與定子電阻等方面的數(shù)據(jù),才能針對(duì)性的進(jìn)行參數(shù)分析26。(2)功率變換器模型開展仿真方案設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)該選擇不對(duì)稱半橋式主回路,所以各相繞組必須包括2個(gè)續(xù)流二極管與

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