开关磁阻电机在电动叉车驱动系统上的应用研究

发布时间：2022-02-23 03:22

　　开关磁阻电机因其结构简单、工作可靠、可四象限运行、调速范围宽广,效率高等诸多优点,目前已成为直流传动系统和现代交流传动系统的有力竞争者。开关磁阻电机因其自身严重的非线性以及变参数特性,使得控制难度有所增加,采用传统的线性控制方法难以取得令人满意的效果,因此,对于开关磁阻电机调速系统的控制策略研究一直是该领域的热点。本文以8/6结构8kw开关磁阻电机在电动叉车驱动系统中的应用为研究背景,重点研究了开关磁阻电机在启动、电动运行及发电状态的运行控制。结合开关磁阻电机的数学模型,分析了开关磁阻电机在启动、电动运行、发电状态下的运行特点,根据电动叉车驱动系统的性能要求,分别研究了开关磁阻电机在启动、电动、发电三种工作模式下的控制方法。在此基础上,构建了开关磁阻电机驱动系统的实验平台,并设计了相应控制软件。所设计的开关磁阻电机驱动系统,根据不同状态下电动机的反馈输入,判断、分析出其运行状态,并据此调节控制参数：在电动运行状态下以效率最优和转矩最优模式为叉车提供驱动力；在发电状态,能够为蓄电池提供恒流和恒压两种模式的闭环充电；能够在一定负载下带载起动。实验证明,研究的开关磁阻电机驱动系统控制性能良好... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 电动叉车驱动系统简介
    1.2 电动叉车驱动系统的国内外研究现状
    1.3 开关磁阻电机在电动叉车驱动系统上的应用
    1.4 课题研究背景及意义
    1.5 本文主要研究内容
第二章 开关磁阻电机的基本理论
    2.1 开关磁阻电机调速系统的基本组成
    2.2 开关磁阻电机的原理、基本结构与特点
    2.3 开关磁阻电机的数学模型
        2.3.1 开关磁阻电机的基本方程
        2.3.2 开关磁阻电机的线性模型
        2.3.3 开关磁阻电机的磁链特性
        2.3.4 开关磁阻电机的电流分析
        2.3.5 开关磁阻电机的机械特性
    2.4 开关磁阻电机的常用控制方式
        2.4.1 电流斩波控制(CCC)方式
        2.4.2 角度位置控制(APC)方式
        2.4.3 脉宽调制控制(PWM)方式
        2.4.4 各控制方式的特点
    2.5 开关磁阻电机的发电运行
        2.5.1 开关磁阻电机的功率平衡方程
        2.5.2 开关磁阻电机的发电运行分析
    2.6 小结
第三章 8/6结构开关磁阻电机调速系统硬件设计
    3.1 系统构成
    3.2 开关磁阻电机
    3.3 功率变换器
        3.3.1 功率变换器拓扑结构
        3.3.2 功率变换器的具体设计
        3.3.3 驱动电路设计
    3.4 反馈信号的检测
        3.4.1 位置信号检测
        3.4.2 电流信号检测
        3.4.3 电压信号检测
    3.5 控制器组成
        3.5.1 DSP控制器
        3.5.2 复杂可编程逻辑器件(CPLD)硬件控制电路
        3.5.3 外围比较电路
    3.6 小结
第四章 开关磁阻电机控制系统软件设计
    4.1 控制系统软件设计
        4.1.1 主程序
        4.1.2 速度计算子程序
        4.1.3 双闭环调节控制子程序
        4.1.4 换相子程序
        4.1.5 后台子程序
    4.2 前台中断
        4.2.1 捕获中断
        4.2.2 定时器1的中断
        4.2.3 其它中断
    4.3 嵌入式实时操作系统在开关磁阻电机中的应用
        4.3.1 μC/OS-Ⅱ操作系统原理简介
        4.3.2 任务间通信
        4.3.3 μC/OS-Ⅱ在TMS320LF2812上的移植
        4.3.4 μC/OS-Ⅱ构建开关磁阻电机控制系统
    4.4 小结
第五章 实验及数据分析
    5.1 实验系统
    5.2 起动实验
    5.3 开环缺相实验
    5.4 转速闭环电动实验
    5.5 闭环发电实验
    5.6 小结
第六章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
读硕士期间的主要科研活动及所获的奖励


【参考文献】：
期刊论文
[1]软开关技术在SRD系统中的应用研究[J]. 孟润泉,王振民,许春雨.  太原理工大学学报. 2009(04)
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[3]一种电动叉车交流电控系统的设计方案[J]. 蔡祥春,王宜怀.  电子技术. 2008(09)
[4]内燃叉车的设计要点及技术发展趋势[J]. 张冬林.  工程机械. 2007(12)
[5]12/10极开关磁阻电机在混合动力汽车中的应用[J]. 郑棐,赵德安,铁起,吴爱华.  电力电子技术. 2007(08)
[6]电动叉车的技术发展趋势[J]. 陆刚.  物流技术与应用. 2007(07)
[7]高性能DSP芯片TMS320F2812在电机控制器中的应用[J]. 杨特育,李亚兰,李小飞,李超纯.  电子元器件应用. 2006(08)
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[9]一种新型车用开关磁阻起动/发电一体机系统[J]. 赵德安,刘东,茅靖峰,全力,刘迪吉.  江苏大学学报(自然科学版). 2006(01)
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本文编号：3640768