基于全周期电感模型的开关磁阻电机无传感器控制研究
发布时间：2021-02-07 10:42
开关磁阻电机因其结构简单,坚固耐用且价格低廉的特点而广泛应用在各种恶劣工况下。正常工作时开关磁阻电机需要转子位置信息来确定合适的导通关断时刻,因此需要装设位置传感器。位置传感器在恶劣工况下容易损坏,还增加了电机的使用成本,因此研究开关磁阻电机的无传感器技术具有重要意义。为了更好的进行开关磁阻电机的无传感器控制,必须建立准确的电机模型。本文分析了传统的线性模型以及改进的分段线性模型,两模型应用在无传感器控制方面精度是不够的。为保证角度估计的准确性,建立了精度较高的有限元模型,并根据有限元仿真所得数据和电机基本数学模型在Simulink中搭建了电机模型。在验证传统分相估计策略后,分析了其缺点,并根据所存在的问题提出了虚拟单位电感矢量法进行电机转子位置估计。通过电机三相电感合成旋转的电感空间矢量,根据空间矢量位置确定转子具体位置。通过拟合构建了不同电流下各系数的函数,在角度估计算法中通过运算消去系数,将电感单位化,消除了磁路饱和的影响。所采用的电感有一次级数形式和二次级数形式之分。采用一次级数运算较为简单,且通过对比分析后,误差仅比采用二次级数模型略有增加,因此选用电感的一次级数模型。在不考...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.3 本论文主要内容
2 开关磁阻电机的基本原理、建模与控制策略
2.1 电机结构及分类
2.2 SRM基本工作原理
2.3 基本方程
2.4 SRM的简化模型
2.5 SRM的有限元模型
2.6 SRM的Simulink模型
2.7 SRM的两种基本控制策略
2.8 本章小结
3 基于非线性电感模型的分相估计策略
3.1 引言
3.2 电感特性分析
3.3 角度计算原理
3.4 分相估计策略
3.5 仿真分析
3.6 本章小结
4 基于全周期电感模型的无传感器控制
4.1 引言
4.2 全周期电感的计算
4.3 基于虚拟单位电感矢量的转子位置估计
4.4 虚拟单位电感矢量的简化算法
4.5 误差分析
4.6 Simulink仿真分析
4.7 本章小结
5 基于混合特性的SRM转子角度估计
5.1 引言
5.2 混合特性分析
5.3 转子位置估计
5.4 仿真分析
5.5 本章小结
6 实验平台与实验结果
6.1 引言
6.2 实验平台的搭建
6.3 实验平台软件设计
6.4 实验结果分析
6.5 本章小结
7 总结和展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相电感交点位置角度补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法[J]. 匡斯建,张小平,张铸,姜海鹏. 电工技术学报. 2019(23)
[2]基于全周期电流包络线开关磁阻电机无位置传感器技术[J]. 张磊,刘闯,韩守义. 电机与控制学报. 2019(11)
[3]基于磁链级数模型的开关磁阻电机无位置传感器控制[J]. 熊树,蒯松岩,夏新祥,张赫. 微电机. 2019(06)
[4]基于特殊电感开关磁阻电机无位置传感器控制[J]. 雷晓犇,王传奇,李雪丰,戴聪. 电力电子技术. 2018(07)
[5]开关磁阻电机磁链特性检测方法综述[J]. 王松胜,张海华,刘思伟. 科技与创新. 2018(11)
[6]一种导通区间优化的开关磁阻电机无位置传感器起动方法[J]. 顾宇,邓智泉,邵杰,曹鑫. 电工技术学报. 2017(19)
[7]考虑互感影响的开关磁阻电机无位置传感器控制技术[J]. 蒯松岩,李奎,衡凤平,赵帅. 电工技术学报. 2017(08)
[8]基于单阈值的开关磁阻电机无位置传感器技术[J]. 罗德荣,李亚雄,李孟秋,冯垚径. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]一种新型低转矩脉动电励磁双凸极无刷直流电机[J]. 赵星,周波,史立伟. 中国电机工程学报. 2016(15)
[10]基于转子齿两侧开槽的开关磁阻电机振动抑制方法研究[J]. 张鑫,王秀和,杨玉波,魏蓓. 中国电机工程学报. 2015(06)
博士论文
[1]开关磁阻电机功率变换器设计优化与转矩波动抑制研究[D]. 孙庆国.浙江大学 2019
硕士论文
[1]开关磁阻电机的无位置传感器控制研究[D]. 张洪飞.大连理工大学 2019
[2]两相4/2极高速开关磁阻电机的设计优化与仿真研究[D]. 郑翌成.浙江大学 2019
[3]低噪声高速无位置传感器开关磁阻电机控制策略的实现[D]. 邵为建.东南大学 2018
[4]基于高频注入的开关磁阻电机无位置传感器技术研究[D]. 李兴红.中国矿业大学 2016
[5]高速两相开关磁阻电机及其驱动系统的研究[D]. 吴长龙.山东大学 2016
[6]开关磁阻电机磁链特性研究与实时测试系统[D]. 窦龙华.江苏大学 2016
[7]通用型无位置传感器开关磁阻电机调速系统研究[D]. 吴龙飞.浙江大学 2016
[8]两相4/2极高速开关磁阻电机设计及其噪声振动的抑制[D]. 丁伟东.浙江大学 2014
本文编号：3022106
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究现状
1.3 本论文主要内容
2 开关磁阻电机的基本原理、建模与控制策略
2.1 电机结构及分类
2.2 SRM基本工作原理
2.3 基本方程
2.4 SRM的简化模型
2.5 SRM的有限元模型
2.6 SRM的Simulink模型
2.7 SRM的两种基本控制策略
2.8 本章小结
3 基于非线性电感模型的分相估计策略
3.1 引言
3.2 电感特性分析
3.3 角度计算原理
3.4 分相估计策略
3.5 仿真分析
3.6 本章小结
4 基于全周期电感模型的无传感器控制
4.1 引言
4.2 全周期电感的计算
4.3 基于虚拟单位电感矢量的转子位置估计
4.4 虚拟单位电感矢量的简化算法
4.5 误差分析
4.6 Simulink仿真分析
4.7 本章小结
5 基于混合特性的SRM转子角度估计
5.1 引言
5.2 混合特性分析
5.3 转子位置估计
5.4 仿真分析
5.5 本章小结
6 实验平台与实验结果
6.1 引言
6.2 实验平台的搭建
6.3 实验平台软件设计
6.4 实验结果分析
6.5 本章小结
7 总结和展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于相电感交点位置角度补偿的开关磁阻电机无位置传感器控制方法[J]. 匡斯建,张小平,张铸,姜海鹏. 电工技术学报. 2019(23)
[2]基于全周期电流包络线开关磁阻电机无位置传感器技术[J]. 张磊,刘闯,韩守义. 电机与控制学报. 2019(11)
[3]基于磁链级数模型的开关磁阻电机无位置传感器控制[J]. 熊树,蒯松岩,夏新祥,张赫. 微电机. 2019(06)
[4]基于特殊电感开关磁阻电机无位置传感器控制[J]. 雷晓犇,王传奇,李雪丰,戴聪. 电力电子技术. 2018(07)
[5]开关磁阻电机磁链特性检测方法综述[J]. 王松胜,张海华,刘思伟. 科技与创新. 2018(11)
[6]一种导通区间优化的开关磁阻电机无位置传感器起动方法[J]. 顾宇,邓智泉,邵杰,曹鑫. 电工技术学报. 2017(19)
[7]考虑互感影响的开关磁阻电机无位置传感器控制技术[J]. 蒯松岩,李奎,衡凤平,赵帅. 电工技术学报. 2017(08)
[8]基于单阈值的开关磁阻电机无位置传感器技术[J]. 罗德荣,李亚雄,李孟秋,冯垚径. 湖南大学学报(自然科学版). 2017(02)
[9]一种新型低转矩脉动电励磁双凸极无刷直流电机[J]. 赵星,周波,史立伟. 中国电机工程学报. 2016(15)
[10]基于转子齿两侧开槽的开关磁阻电机振动抑制方法研究[J]. 张鑫,王秀和,杨玉波,魏蓓. 中国电机工程学报. 2015(06)
博士论文
[1]开关磁阻电机功率变换器设计优化与转矩波动抑制研究[D]. 孙庆国.浙江大学 2019
硕士论文
[1]开关磁阻电机的无位置传感器控制研究[D]. 张洪飞.大连理工大学 2019
[2]两相4/2极高速开关磁阻电机的设计优化与仿真研究[D]. 郑翌成.浙江大学 2019
[3]低噪声高速无位置传感器开关磁阻电机控制策略的实现[D]. 邵为建.东南大学 2018
[4]基于高频注入的开关磁阻电机无位置传感器技术研究[D]. 李兴红.中国矿业大学 2016
[5]高速两相开关磁阻电机及其驱动系统的研究[D]. 吴长龙.山东大学 2016
[6]开关磁阻电机磁链特性研究与实时测试系统[D]. 窦龙华.江苏大学 2016
[7]通用型无位置传感器开关磁阻电机调速系统研究[D]. 吴龙飞.浙江大学 2016
[8]两相4/2极高速开关磁阻电机设计及其噪声振动的抑制[D]. 丁伟东.浙江大学 2014
本文编号：3022106
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3022106.html
