线圈辅助磁阻型BLDCM转矩脉动抑制策略研究

发布时间：2021-10-26 14:29

　　磁阻型电机自问世以来,因其结构简单、价格低廉、鲁棒性高等优势深受关注,但是磁阻类电机的双凸极结构、强非线性以及步进式旋转导致较大的转矩脉动,阻碍了磁阻电机的发展。本文研究的线圈辅助磁阻型无刷直流电机（Coil-assisted reluctance brushless DC motor,CAR-BLDCM）由两组磁极相关的定转子凸极结构组成,电机中央加入辅助线圈,提供可调磁场。本文针对CAR-BLDCM提出一种同时调节电枢绕组电流和辅助线圈电流的控制策略。首先,分析CAR-BLDCM的基本拓扑结构以及工作原理,建立CAR-BLDCM的数学模型。根据转矩公式可知,改变辅助线圈电流可有效调节电机转矩,达到抑制电机转矩脉动的效果。其次,本文采用转矩分配函数（Torque sharing function,TSF）控制电枢绕组电流,转矩-电流逆模块采用径向基函数（Radial basis function,RBF）神经网络离线训练,通过调节辅助线圈电流减小电机换相期间由于电流跟踪性能差导致的转矩脉动。转速闭环采用模糊PI调节器,提高电机快速响应和稳定运行能力,拓宽磁阻型电机的应用领域。通过Ma... 

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 SRD研究现状
    1.3 SRM应用现状
    1.4 课题研究内容
第2章 CAR-BLDCM工作原理与数学模型
    2.1 CAR-BLDCM结构及原理
        2.1.1 CAR-BLDCM基本结构
        2.1.2 CAR-BLDCM工作原理
    2.2 CAR-BLDCM数学模型
    2.3 中央辅助线圈工作原理
    2.4 本章小结
第3章 模糊PI速度调节器设计
    3.1 模糊控制器基本结构
    3.2 模糊速度控制器设计
        3.2.1 确定输入和输出变量
        3.2.2 确定变量论域及比例因子
        3.2.3 确定模糊语言变量及其隶属度函数
        3.2.4 确定模糊语言规则
        3.2.5 模糊判决与解模糊
    3.3 模糊PI速度控制器设计
    3.4 本章小结
第4章 基于TSF的 CAR-BLDCM模糊PI控制系统设计及仿真
    4.1 转矩分配函数的设计
    4.2 转矩-电流逆模块设计
        4.2.1 CAR-BLDCM转矩模型
        4.2.2 转矩-电流RBF神经网络逆模块
    4.3 中央辅助线圈控制器的设计
    4.4 基于TSF的 CAR-BLDCM模糊PI控制系统联合仿真研究
        4.4.1 Maxwell、Simplorer、Simulink联合仿真概述
        4.4.2 联合仿真结果及分析
    4.5 本章小结
第5章 CAR-BLDCM控制系统硬软件设计
    5.1 硬件电路整体结构
        5.1.1 功率逆变电路
        5.1.2 位置检测电路
        5.1.3 电流检测电路
    5.2 系统软件设计
        5.2.1 系统主程序
        5.2.2 初始化子程序
        5.2.3 中断子程序
    5.3 本章小结
第6章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模型预测控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制方法研究[J]. 杨文浩,苟斌,雷渝,宋潇潇,王军.  电工电能新技术. 2020(08)
[2]基于预测电流控制算法的开关磁阻电机转矩脉动抑制策略[J]. 蔡辉,王辉,李孟秋,沈仕其,游紫露.  中国电机工程学报. 2019(16)
[3]线电感特征点定位的开关磁阻电机无位置传感器控制方法[J]. 匡斯建,张小平,刘苹,张光辉,张铸.  控制理论与应用. 2020(03)
[4]考虑铁芯磁饱和的开关磁阻电机电感及转矩解析建模[J]. 左曙光,刘明田,胡胜龙.  西安交通大学学报. 2019(07)
[5]基于预处理BP神经网络的开关磁阻电机建模[J]. 孙利宏,赵永生,李存贺,柳健,范云生.  电机与控制应用. 2019(03)
[6]基于改进的转矩分配函数法的开关磁阻电机转矩脉动抑制[J]. 费晨,颜建虎,汪盼,言钊.  电工技术学报. 2018(S2)
[7]基于特殊位置检测的开关磁阻电机无位置传感器控制策略[J]. 李姗姗,李爱民,王青,刘江文.  电机与控制应用. 2018(12)
[8]基于DE-RVM的开关磁阻电机无位置传感器研究[J]. 肖丽,高峰,侯淑萍,牛峰,李立鹏.  河北工业大学学报. 2018(03)
[9]考虑饱和电感特性的开关磁阻电机的无位置传感器控制方法[J]. 蔡辉,王辉,李孟秋,沈仕其.  电工技术学报. 2018(12)
[10]基于新型定子极面结构的开关磁阻电机转矩脉动抑制研究[J]. 张向龙,王军,杨燕翔,范镇南,刘占千.  电机与控制应用. 2017(05)

硕士论文
[1]基于高频脉冲注入法的开关磁阻电机无位置传感器技术研究[D]. 张懿.浙江大学 2019
[2]新型轴向电励磁双凸极电机控制系统研究[D]. 孙鹏.沈阳工业大学 2018
[3]基于TSF的SRM直接瞬时转矩控制系统研究[D]. 曹玉昭.大连海事大学 2017
[4]基于转矩分配函数的开关磁阻电动机转矩控制研究[D]. 杨森峰.杭州电子科技大学 2017
[5]基于神经网络的开关磁阻电机建模及无位置传感器控制[D]. 杜开亮.重庆大学 2013
[6]基于DSP的开关磁阻电机检测建模与控制[D]. 刘丽芸.天津大学 2008
[7]电动车用开关磁阻电机低转矩脉动控制系统研究及实现[D]. 石小波.湖南大学 2008
[8]基于模糊逻辑控制的SR电动机转矩脉动抑制研究[D]. 汤小君.湘潭大学 2007
[9]基于DSP的开关磁阻电机模糊控制研究[D]. 邵长久.大连理工大学 2006



本文编号：3459673