开关磁阻起动/发电系统控制策略研究

发布时间：2023-03-29 03:08

　　起动/发电系统(Integrated Starter/Generator,ISG)集起动和发电功能于一身,具有高效率和高经济性的特点。开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)具有较高的可靠性,较低的系统损耗,简单的结构,起动和发电功能切换方便,在未来的ISG方面有着良好的应用前景。而开关磁阻起动/发电系统(Switched Reluctance Starter/Generator,SRS/G)的控制参数优化问题和转矩脉动抑制问题都是应用过程中需要解决的难题,并已经成为SRS/G的研究热点。本文首先对SRS/G的结构和工作原理进行分析,然后基于SRM的基本方程和理想线性模型,研究了电感、磁链和转矩的变化规律。然后分别分析了角度位置控制方案和电流斩波控制方案在发电和电动运行时的控制原理和特点。针对SRM发电开关角的优化问题,本文重点研究了基于发电功率最大的开关角优化方式。通过仿真对开关角对输出电磁转矩的影响进行分析,结合电动平均电磁转矩公式,分析推导了发电平均电磁转矩公式。然后基于电流电感的位置关系和发电区间的利用率,通过理论分析,得出最大电磁转矩对应开关...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 国内外该方向的研究及发展现状
        1.2.1 SRS/G控制策略的研究
        1.2.2 SRM转矩脉动抑制的研究
        1.2.3 SRM无传感器控制的研究
        1.2.4 SRM的损耗分析
    1.3 本文主要研究内容
第2章 SRS/G的工作原理及控制方案
    2.1 SRS/G系统总体方案设计
    2.2 SRS/G系统原理
        2.2.1 SRM的结构和工作原理
        2.2.2 基本方程和理想线性模型
    2.3 SRS/G控制方案
        2.3.1 角度位置控制方案
        2.3.2 电流斩波控制方案
    2.4 本章小结
第3章 开关磁阻电机发电开关角分析与优化
    3.1 SRM发电运行开关角优化研究
    3.2 SRM发电CCC控制模型
        3.2.1 SRM本体模型构建
        3.2.2 电流斩波模块和角度计算模块搭建
    3.3 SRM发电APC控制模型及参数分析
        3.3.1 高速发电模型
        3.3.2 开关角参数分析
    3.4 SRM发电仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 开关磁阻电机瞬时转矩控制策略
    4.1 SRM瞬时转矩控制策略
    4.2 SRM的电动CCC控制模型及仿真
    4.3 SRM的瞬时转矩控制模型及仿真
    4.4 本章小结
第5章 系统软硬件设计及实验
    5.1 实验平台
    5.2 硬件电路设计
        5.2.1 控制芯片
        5.2.2 PWM电路板
        5.2.3 保护电路
        5.2.4 功率变换器电路
    5.3 软件流程设计
        5.3.1 主函数设计
        5.3.2 主中断设计
    5.4 实验研究
        5.4.1 SRM电动运行实验
        5.4.2 系统发电实验
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3773866