基于DSP的开关磁阻电机控制系统及控制方法研究

发布时间：2017-11-04 16:23

本文关键词：基于DSP的开关磁阻电机控制系统及控制方法研究

【摘要】：开关磁阻电机的结构简单、制造成本低、转动惯量小、运行效率高,基于这些优点在工业控制、家电、新型电动汽车和发电等领域得到了广泛的应用。但是由于其特殊的双凸极结构,导致磁链容易达到高度的饱和,同时,SRM的电磁转矩是其定子绕组电流和转子位置角的非线性复合函数,这就使得传统的线性控制方法如传统PID控制很难达到减小转矩脉动、噪声和转速波动的效果,新型的控制算法的研究就变得非常重要。数字控制系统相比于传统的模拟控制系统,硬件电路简单、稳定、效率高、抗干扰能力强。本文数字控制系统应用于SRD系统,能够满足系统对运算速度、数据处理、信号采集和稳定性的要求,且TMS320F2812有专门用于电机控制的外设模块,大大提高了SRD系统的运行效率。模糊控制算法作为一种智能控制算法,结合了传统的基于规则的专家系统、模糊集理论和控制理论的成果。对于复杂的非线性系统,模糊控制并不需要建立精确的数学模型,而且模糊控制器本身就是一个非线性的控制器。将其应用于SRD系统的转速控制,鲁棒性强且在系统参数变化时该控制方法有较强的适应性,控制效果好,在SRM的调速方法研究中成为热点。本文首先研究了SRM的发展历史和研究现状,介绍了开关磁阻电机的基本运行原理和控制策略;然后推导出了SRM数学模型,研究了传统PID控制和模糊PID控制,并在MATLAB/Simulink下搭建了系统的仿真模型,仿真验证了模糊PID相比于传统PID在SRM转速控制方面的优越性;最后搭建了基于DSP TMS320F2812的开关磁阻调速系统实验平台,设计了系统运行软件和控制算法软件,实现了SRM转速的传统PID控制和模糊PID控制,实验验证了理论分析和仿真结果的正确性,为更进一步的研究打下坚实基础。
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM352;TP273

【参考文献】

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1 王刚;程勇;;开关磁阻电机调速系统综述[J];工业仪表与自动化装置;2014年04期

2 席艳;邵达;贡亮;;开关磁阻电机功率电路的设计和保护[J];实验室研究与探索;2013年08期

3 张超;全力;朱孝勇;张战超;姚雪峰;;基于DSP+CPLD的车用开关磁阻电机驱动控制系统的设计[J];电机与控制应用;2013年01期

4 聂兵;;开关磁阻电机的工作原理分析[J];工业控制计算机;2011年05期

5 樊红毅;温志明;;0.75kW开关磁阻电机功率驱动电路设计[J];电力学报;2011年02期

6 鲍远慧;段琼;杨艳丽;;基于ARM的开关磁阻电机控制系统[J];电机与控制应用;2011年04期

7 石磊;王勉华;;开关磁阻电机启动过程分析[J];电气传动;2010年02期

8 张建辉;许莹莹;;开关磁阻电机MATLAB仿真模型研究[J];江汉大学学报(自然科学版);2009年03期

9 张海军;高瑞贞;张京军;王利利;;基于有限元模型的开关磁阻电机系统控制仿真[J];煤炭学报;2008年07期

10 王立华;DSP系统的电源和复位电路设计[J];电子世界;2005年08期