SRM直接转矩滑模变结构控制系统研究
本文关键词:SRM直接转矩滑模变结构控制系统研究 出处:《西安科技大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:开关磁阻电机(SRM)因为拥有诸多优点,而受到国内外许多学者的眷注。但在现阶段,SRM还没有被广泛应用,主要是它的工作模式和转矩脉动引发的噪声问题没有完全得到解决。本文以SRM驱动系统为对象,从控制方法上对它的动静态性能加以优化,采用了直接转矩法(DTC)与滑模变结构控制法(VSC)相结合的方法。本文的研究对象为四相8/6极开关磁阻电机,先是叙述了它的结构特点、运行原理和基本数学公式,然后推导出了瞬时转矩公式,最后运用DTC方法将转矩幅值和磁链幅值缩小在了一个较小区间内,使电机的运行脉动得到减小。由于常规的VSC法需要通过大量的计算来确定系统的存在性和能达性,所以本文采用了一种三段式分段线性切换线的滑模变结构控制法,它的范围包含了系统运行的整个区域,可使系统从一开始便运行在滑模线上,无需大量的计算,控制简便、易于实现。为了进一步提高SRM的调速性能,消除VSC的高速抖振现象,文章还将三段式滑模控制器与传统PI调节器相结合,在低速阶段采用滑模控制,高速运行时则使系统自动切换到传统PI控制。仿真结果表明这种控制方法相较于传统的控制法有许多优点,动、静态性能及调速系统的自适应性和鲁棒性良好。本文完成了 SRM驱动系统的软硬件设计,其中控制电路以TMS320F2812为核心,软件编程是以模块化的方式进行,完成了部分调试工作,对电路进行了测试。文章拥有一定的实用和参考意义。
[Abstract]:Switched reluctance motor (SRM) has been paid attention by many scholars at home and abroad because of its many advantages. But at present SRM has not been widely used. The main problem is that the noise caused by its working mode and torque ripple has not been completely solved. In this paper, the dynamic and static performance of SRM drive system is optimized from the control method. The method of direct torque method (DTC) and sliding mode variable structure control (VSC) is adopted. The research object of this paper is the four-phase 8/6 pole switched reluctance motor (SRM). Operation principle and basic mathematical formula, then the instantaneous torque formula is derived, and finally, the torque amplitude and flux chain amplitude are reduced to a smaller range by using DTC method. Because the conventional VSC method needs a lot of calculation to determine the existence and reachability of the system. So this paper uses a three-segment piecewise linear switching line sliding mode variable structure control method, its range includes the entire area of the system running, so that the system from the beginning to run on the sliding mode line. In order to further improve the speed regulation performance of SRM and eliminate the phenomenon of high speed buffeting in VSC, the control is simple and easy to realize without a lot of calculation. In this paper, the three-stage sliding mode controller is combined with the traditional Pi controller, and the sliding mode control is adopted in the low speed stage. When running at high speed, the system can automatically switch to the traditional Pi control. The simulation results show that this control method has many advantages compared with the traditional control method. The static performance and the self-adaptability and robustness of the speed regulating system are good. In this paper, the hardware and software design of the SRM drive system is completed, in which the TMS320F2812 is the core of the control circuit. The software programming is carried out in a modular way, and some debugging work is completed, and the circuit is tested. The paper has some practical and referential significance.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM352;TP273
【参考文献】
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,本文编号:1383946
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