单相圆筒开关磁阻直线电机控制系统研究
本文选题:单相圆筒直线电机 + 开关磁阻 ; 参考:《中国矿业大学》2017年硕士论文
【摘要】:本文首先介绍了直线电机的发展状况,叙述了圆筒开关磁阻直线电机的由来和结构,并对圆筒开关磁阻电机机电能量转换模型和控制方式加以描述,阐述了圆筒开关磁阻直线电机未来的研究动向。以单相圆筒开关磁阻直线电机为研究对象,通过搭建合理的硬件电路及设计完整的软件程序,对控制系统进行整体调试,实现控制系统期望功能。接着介绍了圆筒开关磁阻直线电机控制策略,从电动和发电两方面分别叙述了电机控制流程。然后,阐明了圆筒开关磁阻直线电机控制系统的硬件电路设计,从控制芯片的选取、信号采样电路、控制信号输出电路的设计和功率变换器的搭建方面,对控制系统硬件部分加以介绍,达到输入信号采集监测、控制信号输出的目的,保证电机安全稳定运行。在电动模式下,采用频率电流双闭环控制策略,电流滞环斩波控制可以对绕组电流最大值进行限制,保证动子振动频率跟踪和稳定性能;在发电模式下,采用电压电流双闭环控制方式,实时调整负载电压值,实现负载电压可控。设计ds PIC30F6010A和EPM570T100C5N为核心的控制器,并设计其他外围辅助电路,实现信号的采集和输出。根据不同控制策略,进行软件编程,并对系统程序进行调试,达到调控电机的目的。在控制系统硬件电路的基础上,设计了基于Lab VIEW的直线电机测试系统,首先从信号传感器、调理电路、采集板卡等方面介绍了测试系统硬件部分的设计,然后,采用Lab VIEW进行软件编程设计,包括用户界面与程序框图设计,实现测试系统实时显示与保存的功能。最后,在搭建的控制平台上对控制策略的合理性与可行性进行验证,完成了电动实验、发电实验及测试系统功能验证,采集了相关实验波形,对实验与测试结果进行了详细分析说明,结果表明,圆筒开关磁阻直线电机电动及发电性能良好、控制灵活,有较好的实用性。
[Abstract]:This paper first introduces the development of linear motor, describes the origin and structure of the cylinder switched reluctance linear motor, describes the electromechanical energy conversion model and control mode of the cylinder switched reluctance motor, and expounds the future research trend of the cylinder switched reluctance linear motor. By building a reasonable hardware circuit and designing a complete software program, the control system is debugged and the desired function of the control system is realized. Then the control strategy of the cylinder switched reluctance linear motor is introduced. The control process of the motor is described from two aspects of electric and electric power. Then, the linear electric resistance of the cylinder switch is clarified. The hardware circuit design of the machine control system, from the selection of the control chip, the signal sampling circuit, the design of the control signal output circuit and the building of the power converter, the hardware part of the control system is introduced to achieve the input signal acquisition and monitoring, the control of the output of the signal, to ensure the safe and stable operation of the motor. Under the electric mode, Using the double closed loop control strategy of frequency and current, the current hysteresis chopper control can limit the maximum current of the winding, ensure the frequency tracking and stability of the vibrator. Under the power generation mode, the voltage and current double closed loop control mode is used to adjust the load voltage in real time, and the load voltage is realtime controlled. DS PIC30F6010A and EPM570T100C are designed. 5N is the core controller, and other peripheral auxiliary circuits are designed to realize the acquisition and output of the signal. According to the different control strategies, software programming is carried out, and the system program is debugged to control the motor. On the basis of the control system hardware circuit, a linear motor testing system based on Lab VIEW is designed. First, the signal is from the signal. The design of the hardware part of the test system is introduced, such as the sensor, the conditioning circuit, the acquisition board, and so on. Then, the software programming is designed with Lab VIEW, including the user interface and the program block diagram design to realize the function of real-time display and preservation of the test system. Finally, the rationality and feasibility of the control strategy on the set up control platform are made. It has completed the electric experiment, the power generation experiment and the test system function verification, collected the related experimental waveforms, and analyzed the experiment and test results in detail. The results show that the cylinder switched reluctance linear motor has good electric and power generation performance and the control is flexible, and has good practicability.
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM359.4;TP273
【参考文献】
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,本文编号:1776521
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