基于电流优化的新能源汽车用SRM转矩控制研究
发布时间：2021-05-26 12:20
开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor,简称SRM）是一种新型的特种电机,与传统的交流电机相比,开关磁阻电机具有结构简单可靠、效率高、启动转矩大、无击穿风险,造价低廉、调速范围宽、鲁棒性强等优点。正是基于这些特点,开关磁阻电机不仅被广泛使用在纺织、家电等传统工业领域,也受到了新能源汽车等新兴产业的关注。但是由于其自身的双凸极结构,电机在工作中存在着严重的磁路饱和,转矩、电流、转子位置之间的强烈非线性,难以获得准确的电机模型。因此尽管开关磁阻电机相较于传统交流电机有诸多优势,但是中低速度下运行时,较大的转矩脉动和噪音阻碍了开关磁阻电机在新能源汽车中的直接应用,及其他行业的进一步发展。本文以开关磁阻电机为研究对象,针对开关磁阻电机运行时产生的转矩脉动进行研究,实现转矩脉动的抑制控制。本文提出了以下两种控制策略:（1）针对SRM转矩脉动过大的问题,提出基于最优化的拉格朗日乘子法电流优化策略与改进的迭代学习控制补偿相结合的转矩脉动抑制控制算法。在电感约束条件下,采用拉格朗日最优化乘子法,以恒转矩为目标,进行分配电流的分段优化;引入误差预处理的迭代学习控制器输出补偿电流...
【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1.1 课题的研究背景与意义
§1.2 开关磁阻电机研究现状及趋势
§1.3 课题支持与论文研究内容安排
第二章 开关磁阻电机工作原理及数学模型
§2.1 开关磁阻电动机的机械结构
§2.1.1 开关磁阻电机的运行原理
§2.1.2 SRM的功率变换电路
§2.2 开关磁阻电机数学模型
§2.2.1 电压平衡方程
§2.2.2 机械方程
§2.2.3 电磁转矩产生原理
§2.3 SRM近似线性模型
§2.3.1 绕组电感
§2.3.2 绕组磁链
§2.4 准线性模型
§2.5 非线性模型
§2.6 本章小结
第三章 开关磁阻电机的基本控制策略
§3.1 角度位置控制
§3.2 电流滞环控制
§3.3 转矩分配控制
§3.3.1 转矩分配函数
§3.3.2 转矩—电流转换
§3.3.4 转矩分配控制仿真结果与分析
§3.4 本章小结
第四章 基于电流最优化方法的SRM转矩控制研究
§4.1 引言
§4.2 SRM电感准线性模型
§4.3 基于拉格朗日乘子法的离线转矩-电流函数优化
§4.3.1 SRM电流二次型目标函数设计
§4.3.2 基于准线性模型的分段电流优化
§4.4 基于误差预处理的开环P型迭代学习控制
§4.5 仿真与分析
§4.6 本章小结
第五章 基于RBF双隐层神经网络电感建模的SRM电流补偿控制研究
§5.1 引言
§5.2 基于傅里叶级数的磁链准线性模型
§5.3 基于电感函数的双隐层RBF神经网络
§5.3.1 RBF神经网络结构
§5.3.2 双隐层非线性电感RBF神经网络
§5.3.3 基于BP算法的神经网络训练
§5.4 低通滤波
§5.4.1 一阶低通滤波
§5.4.2 基于转子位置分段的一阶低通滤波
§5.5 仿真实验与分析
§5.6 本章小结
第六章 SRM实验与分析
§6.1 SRM实验平台
§6.1.1 SRM控制系统组成
§6.1.2 SRM控制箱介绍
§6.1.3 主电路
§6.1.4 监控界面
§6.2 SRM实验原理
§6.2.1 SRM实验机组介绍
§6.2.2 SRM转矩检测
§6.2.3 SRM转速检测
§6.2.4 SRM位置检测
§6.2.5 换相逻辑
§6.3 基于RBF双隐层神经网络电感模型的SRM转矩分配控制实验
§6.3.1 SRM控制系统整体设计
§6.3.2 转矩分配函数控制算法设计
§6.3.3 RBF双隐层神经网络电感模型的电流补偿控制算法设计
§6.3.4 SRM实验分析
§6.4 本章小结
第七章 总结与展望
§7.1 本文总结
§7.2 工作展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间的主要研究成果
本文编号：3206367
【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1.1 课题的研究背景与意义
§1.2 开关磁阻电机研究现状及趋势
§1.3 课题支持与论文研究内容安排
第二章 开关磁阻电机工作原理及数学模型
§2.1 开关磁阻电动机的机械结构
§2.1.1 开关磁阻电机的运行原理
§2.1.2 SRM的功率变换电路
§2.2 开关磁阻电机数学模型
§2.2.1 电压平衡方程
§2.2.2 机械方程
§2.2.3 电磁转矩产生原理
§2.3 SRM近似线性模型
§2.3.1 绕组电感
§2.3.2 绕组磁链
§2.4 准线性模型
§2.5 非线性模型
§2.6 本章小结
第三章 开关磁阻电机的基本控制策略
§3.1 角度位置控制
§3.2 电流滞环控制
§3.3 转矩分配控制
§3.3.1 转矩分配函数
§3.3.2 转矩—电流转换
§3.3.4 转矩分配控制仿真结果与分析
§3.4 本章小结
第四章 基于电流最优化方法的SRM转矩控制研究
§4.1 引言
§4.2 SRM电感准线性模型
§4.3 基于拉格朗日乘子法的离线转矩-电流函数优化
§4.3.1 SRM电流二次型目标函数设计
§4.3.2 基于准线性模型的分段电流优化
§4.4 基于误差预处理的开环P型迭代学习控制
§4.5 仿真与分析
§4.6 本章小结
第五章 基于RBF双隐层神经网络电感建模的SRM电流补偿控制研究
§5.1 引言
§5.2 基于傅里叶级数的磁链准线性模型
§5.3 基于电感函数的双隐层RBF神经网络
§5.3.1 RBF神经网络结构
§5.3.2 双隐层非线性电感RBF神经网络
§5.3.3 基于BP算法的神经网络训练
§5.4 低通滤波
§5.4.1 一阶低通滤波
§5.4.2 基于转子位置分段的一阶低通滤波
§5.5 仿真实验与分析
§5.6 本章小结
第六章 SRM实验与分析
§6.1 SRM实验平台
§6.1.1 SRM控制系统组成
§6.1.2 SRM控制箱介绍
§6.1.3 主电路
§6.1.4 监控界面
§6.2 SRM实验原理
§6.2.1 SRM实验机组介绍
§6.2.2 SRM转矩检测
§6.2.3 SRM转速检测
§6.2.4 SRM位置检测
§6.2.5 换相逻辑
§6.3 基于RBF双隐层神经网络电感模型的SRM转矩分配控制实验
§6.3.1 SRM控制系统整体设计
§6.3.2 转矩分配函数控制算法设计
§6.3.3 RBF双隐层神经网络电感模型的电流补偿控制算法设计
§6.3.4 SRM实验分析
§6.4 本章小结
第七章 总结与展望
§7.1 本文总结
§7.2 工作展望
参考文献
致谢
作者在攻读硕士期间的主要研究成果
本文编号：3206367
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3206367.html
