开关磁阻电机DSP控制系统

开关磁阻电机DSP控制系统

一、开关磁阻电机DSP控制系统(论文文献综述)

王琴剑[1](2021)在《电动汽车用开关磁阻电机控制技术研究》文中提出传统汽车因石油能源排放汽车尾气而逐步的受到限制,电动汽车以其低污染、高扭矩、低成本等优点受到多国重视。其中,驱动技术是电动汽车的核心技术之一,开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)作为新一代电机以其结构简单、扭矩高、成本低、高能量效率等优点越来越受到电动车开发者的青睐。但开关磁阻电机因其自身结构存在转矩脉动大的问题,需要建立合适的开关磁阻电机模型并使用合适的控制算法使得整个系统既具有快速性又有较低的转矩脉动。本文主要工作如下:通过SRM的机械和电气参数建立有限元仿真模型,将建立的模型的磁链-角度-电流数据与实测数据进行对比,验证建立模型的可行性。将模型的磁链-角度-电流数据与实测数据一起作为训练数据集使用最小二乘支持向量机进行建模,通过遗传算法对模型进行优化,改进遗传算法的目标函数得到更优的支持向量机参数,将支持向量机得到的模型和神经网络训练得到的模型进行对比,最后通过SRM的数学模型和已经得到的支持向量机模型在Matlab上建立整体的SRM模型,使用电流斩波控制为控制方法,与实际电流斩波控制下的SRM进行电流波形的对比,在加入一阶惯性环节后,仿真得到的电流波形接近于实际的电流波形,将该模型作为被控对象用于控制算法的研究。通过SRM的数学模型推导得到电压开关表,使用该开关表在Matlab上建立速度环为比例-微分(proportional integral,PI)控制、转矩环为直接转矩控制的控制系统,并与传统的电流斩波控制进行对比。通过SRM的机械方程得到一阶自抗扰控制器,在Matlab上搭建速度环为自抗扰控制、转矩环为直接转矩控制的系统并使用混沌粒子群算法对整个系统进行参数寻优,将调优后的系统和传统电流斩波控制、未经调优的系统、以及基于智能算法的系统在速度响应和转矩脉动上进行对比。最后使用以数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)为控制核心的实验平台,完成软件设计,通过实验对比了自抗扰控制系统和电流斩波控制系统,体现出本文的控制系统有较好的动态响应和静态响应。

邹王钰[2](2020)在《12/8极单绕组宽转子齿结构BSRM转矩脉动的抑制方法研究》文中认为与开关磁阻电机(SRM)相比,无轴承开关磁阻电机(BSRM)省去了机械轴承,它不仅继承了无轴承电机无摩擦、寿命长等优点,而且其结构简单、可靠性高,在航空航天、汽车等高速电机领域具有重要的应用研究价值。但是普通BSRM的转矩与悬浮力具有强耦合性,影响电机的运行性能,控制也会变得相对比较复杂。为了解决这一问题,研究者提出一种具有解耦结构的宽转子齿结构无轴承开关磁阻电机(BSRMWR),这一电机通过转子结构的变化实现了转矩和悬浮力的解耦。BSRMWR虽然实现了转矩和悬浮力的解耦,但并未改变BSRM的双凸结构和脉冲式的电源供电方式,依然存在转矩脉动较大的问题。为了提升其稳定性和运行效率,减小BSRMWR的转矩脉动具有现实研究意义。首先,对比分析BSRMWR与普通BSRM的结构,介绍了12/8极单绕组BSRMWR的双相导通解耦原理,并利用麦克斯韦应力法推导出12/8极单绕组BSRMWR的转矩和悬浮力数学模型,并对悬浮力的数学模型进行变换,实现了悬浮力间的解耦。对其功率变换器以及利用有限元仿真得到的转矩特性模型与悬浮力特性模型也进行了简要的介绍,为后续的电机控制奠定基础。其次,介绍了传统电流斩波控制策略在BSRMWR的应用,指出其存在转矩脉动过大的问题并分析出原因。根据BSRMWR特有的数学模型,以抑制BSRMWR电机转矩脉动为目的,提出了一种基于电机开通角与关断角的电流优化的控制策略,通过理论分析与实验仿真相结合的方法对角度优化控制策略和传统电流控制策略下的转矩与悬浮力进行比较。接着,摒弃传统电流控制,从控制目标转矩与悬浮力直接入手,基于12/8极单绕组BSRMWR提出双相直接转矩控制(DTC)和直接悬浮力控制(DFC)。介绍了双相DTC&DFC控制策略的基本原理,并搭建仿真模型,将仿真结果与基于电流控制策略的角度优化控制方法的仿真结果进行对比分析。最后,介绍了BSRMWR的硬件实验控制平台,简要分析了控制系统程序的设计,基于上述控制系统,进行了电流斩波实验、静态悬浮实验以及双相导通解耦实验。对实验结果进行了详细的分析。

陈加贵[3](2020)在《考虑电感饱和影响的开关磁阻电机无位置传感器控制研究》文中研究说明开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)既具有交流电动机简单坚固的特点,又具有直流电机调试性能好,控制电路简单廉价的优势,并且还有很高的运行效率和容错性能。广泛应用于能源煤矿设备、新能源汽车、机床机车、风机泵类等领域。但是,在大多数应用领域中,电机的位置信息都是采用位置传感器来获取,限制了 SRM电机在高粉尘、高温度等极端环境下的应用。同时,伴随着位置传感器使用会带来电机控制系统成本的增长及复杂度的增加,所以,研究具有实用价值的、更加精准的SRM无位置传感器技术具有重要意义。首先,本文对开关磁阻电机的研究现状进行阐述,简介了其基本结构和工作原理。通过对一台三相12/8极的开关磁阻电机实验样机的磁链特性饱和曲线采用间接的堵转实验测量法进行测量。依据所测得磁链特性曲线在Matlab/Simulink中搭建了具有非线性特性的电机本体模型。然后,在对更加精确的无位置传感器技术的探索中,发现在传统的电感曲线交点和基于电感线性区模型的两种SRM位置估计方法中,电感饱和影响是导致位置误差变大的主要因素之一。针对这个问题,本文通过建立负载转矩和电感饱和影响之间函数关系,分别依据两种位置估计方法的估计原理,提出了相应的改进策略。在电感曲线交点法中,对电感饱和引起的交点误差偏移进行补偿;在电感线性区模型法中,通过改变该区域的拟合函数系数来修正位置估计误差。在Matlab/Simulink仿真软件中对两种改进的位置估计方法进行了模型仿真搭建,分别仿真验证了补偿和系数修正后的两种位置估计方法都减小了电感饱和对位置估计的影响,估计位置估计更加准确。最后,以功率为15KW的SRM为主体,型号TMS320F2812的DSP为控制核心搭建了一套SRM调速系统控制平台。对本文提出的两种考虑电感饱和影响的无位置算法在调速系统中进行实验验证。所得实验结果证明,在两种传统方法上所进行的改进策略均更加精准的估计出转子位置信息,有效的提高了估计精度,具有很好的实用价值。

杨健[4](2019)在《开关磁阻电机无线监测系统的设计与实现》文中指出在高速发展的自动化控制领域中,节省能源、污染小的开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)备受关注。同时,SRM还具有结构简单、可靠性高等优点,因而十分适合应用于电动汽车、航空工业等领域。但其独特的结构造成了 SRM调速系统的转矩脉动和噪声大的问题。此外,恶劣环境中运行的SRM容易出现机械卡滞、过载运行和混入杂物等故障,进而损坏电机。鉴于此,对SRM调速系统的设计并进行实时监测是十分必要的。本文以搭建一个高性能、控制方便、适用性强且带有无线监测系统的SRM调速实验平台为目标,进行了深入研究。首先在学习SRM调速系统、LabVIEW以及Wi-Fi等相关技术的基础上,设计了以TMS320F2812为核心的实验控制平台,其主要由功率变换器、隔离驱动电路、电压和电流采样电路、转子位置采样、温度采集和无线传输电路等组成。另外,采用LabVIEW来编写上位机软件,并通过Wi-Fi通讯电路来传输SRM实际运行中的转矩、转速、温度数据,最终在上位机软件上实时监测SRM的运行状况。最后,为了验证本文所搭建的SRM实验平台的正确性,在直接转矩控制(DTC)算法下进行了测试。结果表明,所搭建的SRM调速系统能够很好的实现DTC算法,且转矩脉动较小,并能够通过上位机实时监测SRM的运行状况。验证了 SRM无线监测及调速实验平台的有效性和实用性。

郑翌成[5](2019)在《两相4/2极高速开关磁阻电机的设计优化与仿真研究》文中研究表明开关磁阻电机是一种双凸极结构电机,定子一般采用集中绕组,转子既没有绕组也没有永磁体。由于其制造成本低、可靠性高、起动转矩大、故障容错性好以及调速范围广等优点受到越来越多国内外专家学者的关注。在电动工具、榨汁机、吸尘器、风机、水泵等单向高速运行场合,两相4/2极开关磁阻电机更突显其成本优势,但转矩波动和转矩死区的问题也更加凸出。为了解决电机运行过程中转矩死区和大转矩波动的问题,分析了影响转矩死区和转矩波动的因素,提出一种多阶阶梯式气隙的解决方案,构建了阶梯气隙长度与绕组电感的关系曲线,计算了不同阶数阶梯气隙长度的最优解。提出将静态转矩波动系数和静态平均转矩作为两相开关磁阻电机起动能力和输出能力的评价指标,仿真研究了不同阶数阶梯式气隙电机的动态转矩特性,验证了多阶气隙设计优化方法的有效性。针对气隙优化设计后的两相4/2极高速开关磁阻电机样机,搭建了有限元场路耦合仿真模型,仿真分析了电机的基本性能;基于电机电流特性表和转矩特性表,构建了 Matlab/Simulink平台下的真实电机模型的仿真系统,仿真研究了两相4/2极高速开关磁阻电机的基本控制策略。最后,基于DSP控制芯片搭建了两相4/2极高速开关磁阻电机驱动系统实验测试平台,并进行了空载、负载试验,验证了设计和仿真的正确性和可行性。

史林然[6](2019)在《基于状态空间模型的开关磁阻电机预测电流控制》文中进行了进一步梳理开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)因其结构简单、生产成本低、起动转矩大、可靠性高、再生制动能力强等优点,在电动车中得到了广泛关注。然而双凸极结构特点导致了电机存在瞬时转矩脉动,换相过程转矩脉动尤甚。由于对转矩脉动的抑制在很大程度上取决于对电机电流的控制精度,本文利用模型预测控制优良的“滚动优化”能力,设计基于模型预测控制的开关磁阻电机调速系统电流环控制器,以提高电机电流跟踪能力,从而有效减小电机转矩脉动。本文首先对传统的有限控制集预测电流控制进行了介绍,针对传统的有限控制集预测电流控制存在的计算量大等问题,提出了一种改进的有限控制集预测电流控制方法,在保证控制性能不受影响的前提下有效降低了计算负担。仿真研究表明相较于滞环电流控制,改进的有限控制集预测电流控制提高了电流跟踪能力,但电流和转矩脉动抑制效果不够理想,同时还存在开关频率不固定的问题。针对改进的有限控制集预测电流控制仿真研究中电流脉动大、开关频率不固定等不足,提出了一种基于连续控制集的预测电流控制方法,选取电流跟踪误差和控制量构成目标函数,求解该优化目标直接计算得到实际电流跟踪上参考电流所需的精确占空比,并将该占空比用于开关磁阻电机调速系统电流环控制中,实现对电流、转矩脉动的控制。本文还提出了一种简化的非线性相电感模型,利用实测电机增量电感数据获取模型预测电流控制中所需的相电感,该法提高了相电感模型的精度,无需电机磁链数据。MATLAB/SIMULINK仿真结果表明,基于连续控制集的模型预测电流控制方法能够实现实际电流对参考电流的精确跟踪,具有较好的转矩脉动抑制效果。最后,以一台电动车用1.5kW三相12/8SRM为实验对象,搭建基于DSP的SRM调速系统实验平台,验证了本文所提基于连续控制集的SRM预测电流控制方法的可行性和有效性。

王瑞[7](2019)在《电动汽车用开关磁阻电机电驱逆变器故障分析及容错控制》文中研究指明开关磁阻电机调速系统因其结构简单坚固、各参数灵活可控、容错性能优良等特点成为新一代调速系统中的有力竞争者。功率变换器作为该系统中能量转换的核心,是最容易出现故障的薄弱环节,常表现为短路故障和开路故障。有鉴于此,本文以提高开关磁阻电机调速系统的可靠性为研究目标,对其功率变换器的故障容错进行深入分析和研究。本文基于12/8极开关磁阻电机,以三相非对称半桥拓扑结构的功率变换器作为研究对象,分别对功率开关管的短路故障和开路故障进行分析,并提出相应的容错控制方法。针对功率开关管的短路故障,首先分析功率开关管发生短路故障后的故障特征,利用开关磁阻电机系统的线性模型剖析产生短路故障电流过冲和系统转矩脉动剧烈的内在原因,然后提出了一种根据不同工况采取降额运行的变导通角变占空比的短路故障容错控制方法,最后分别搭建Matlab/Simulink仿真模型和RT-LAB半实物仿真平台,通过仿真和实验验证了短路故障容错控制策略的正确性和有效性。针对功率开关管的开路故障,首先分析功率开关管发生开路故障后故障相电路工作模式的改变,然后以工程中广泛应用的H桥拓扑结构作为功率开关管发生开路故障时的容错控制拓扑,并且提出相应的多方向电流软斩波开路故障容错控制方法,最后分别搭建Matlab/Simulink仿真模型和dSPACE半实物仿真平台,通过仿真和实验验证了开路容错控制方案的可行性和实用性。

史传洲[8](2019)在《基于检测三相电励磁双凸极电机端电压的无位置传感器技术研究》文中进行了进一步梳理电励磁双凸极电机因其结构简单可靠、易于高速运行、调速性能好等优点,在航空航天等高要求领域中得到了广泛应用。但恶劣的工作环境、安装工艺复杂等不利因素限制了位置传感器的应用,因此本课题以一台18kW三相12/8极电励磁双凸极电机为研究对象,对其无位置传感器电动控制技术进行了研究,并对该技术在不同工作状态下受到的影响进行了分析及验证。首先介绍了本文研究对象的本体结构,之后推导了电励磁双凸极电机的数学模型,利用有限元仿真数据搭建了电机的电感模型,最后推导了电机的三状态电动控制策略,为之后的无位置传感器技术研究提供了理论基础。其次,本文主要研究了基于双凸极电机端电压滤波的无位置传感器技术。首先对电机的端电压进行了分析,利用高阶低通数字滤波与坐标变换法提取端电压中的基波分量,对不同转速下的坐标变换角选取进行了详细分析,从而获取准确的转子换相信号。并设置多套不同截止频率的滤波器来对端电压进行滤波,引入一个基于转速的滞环控制实现不同截止频率的滤波器之间的平滑切换,实现了电机宽转速范围的平稳运行。然后,针对不同直流母线电压值与不同相电流斩波限,对本课题所提无位置控制方法造成的影响进行了仿真分析,为之后的实验调试打下了基础。并分析了主功率开关管的斩波方式选择对该无位置传感器控制方法的影响,指出了该方法可以避免电机电动运行时开关管不同斩波方式对换相信号获取的影响。最后,在实验平台上对本课题所提无位置控制方法的可行性进行了实验验证与分析,关于不同工作状态对该无位置方法的影响,通过实验验证了理论分析的准确性。

郑致远[9](2018)在《开关磁阻电动机及其控制器的设计》文中指出开关磁阻电动机作为一种新型的调速电机,其结构简单、坚固,工作可靠、高效,由其构成的开关磁阻电动机调速系统兼有传统交直流调速系统的优点,所以开关磁阻电动机能够在交流调速领域异军突起,迅速成为了现代电气传动领域的热门课题之一。虽然开关磁阻电动机优点突出,但其缺点也同样明显,开关磁阻电动机特殊的双凸极结构、磁链和电流的非线性、功率变换电路的开关性导致它的振动和噪声问题相对比较严重,这也限制了开关磁阻电动机的应用范围。因此开展开关磁阻电动机驱动系统的研究是十分必要的。本文的目标是设计一套额定功率550W,额定电压36V的三相12/8极开关磁阻电动机驱动系统。本文首先介绍了开关磁阻电动机的基本理论,包括电动机的发展方向、基本构造、运行原理以及数学模型等,分析了电动机各个参数对电动机性能的影响。参照同容量的异步电动机,确定开关磁阻电动机的外观尺寸,计算出电动机的各个主要参数,将这些参数输入电机设计软件Speed2009,对电动机进行仿真,分析电动机性能并进行参数优化。然后根据三相12/8极开关磁阻电动机驱动系统控制要求,从适用性和经济性的角度考虑,选用TMS320F2806DSP作为控制芯片,设计DSP控制电路。扩展出电机控制需要的PWM、QEP等接口,以及显示器和键盘,要求能够通过串口将电机的运行状况输入Lab VIEW上位机进行显示。本文还从控制策略的角度出发,研究了如何抑制开关磁阻电动机的振动和噪声。在Matlab/Simulink环境中搭建基于电流分配法的开关磁阻电动机速度电流双闭环调速系统的仿真,在电流环引入了随机载波PWM,进行电压谐波频谱展开,将某个频率上的谐波分量随机地分摊到整个频率谱上,从而达到减小振动和噪声的目的。最后,本文设计了三相12/8极开关磁阻电动机驱动系统的软件部分,包括Lab VIEW上位机和DSP下位机部分。并对该系统进行了多项实验,证明了本文开发的开关磁阻电动机驱动系统的正确性以及有效性。本文从电机本体设计和控制策略两个方面研究了如何提升开关磁阻电动机驱动系统的性能,为开关磁阻电动机的进一步推广应用打下良好的基础。

鹿泉峰[10](2016)在《开关磁阻电机模糊PI控制及转矩脉动抑制技术研究》文中研究表明开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,简称SRM)具有结构简单、可靠性高、调速范围宽、起动扭矩大等众多优势,在航空航天、纺织机械、电动汽车、电梯驱动等领域均有应用。但因为SRM特有的双凸极结构和脉冲式供电方式,使得电机的转矩脉动和噪音、振动相对较大,限制了其进一步推广与应用。本文以一台三相定子12槽/转子8极的4kW开关磁阻电机为研究对象,在深入分析电机结构特点与运行原理的基础上,提出并研究了基于转矩分配的复合模糊控制(Compound Fuzzy-Control based on Torque Sharing Function,简称CF-TSF),以达到抑制驱动系统转矩脉动及改善其动态性能的目的。在此基础之上,开发研制了一套具有一定实用性的开关磁阻电机驱动系统,验证了控制策略的可行性,为进一步深入研究和工程应用奠定了基础。本文的主要研究内容如下:(1)阐述了课题的研究内容和意义,分析了开关磁阻电机的结构特点和工作原理,推导了数学模型,综述了现有各种转矩脉动抑制方法的优缺点。(2)通过对开关磁阻电机数学模型和控制原理的分析,在MATLAB/Simulink平台下搭建了开关磁阻电机控制系统仿真模型。在此基础上,提出了基于转矩分配的复合模糊控制算法,并分别完成了稳态与动态性能仿真。(3)完成了开关磁阻电机控制系统的硬件设计。详细分析了开关磁阻电机控制系统中所需的硬件电路,主要包括DSP控制板、电流采样电路、转子位置处理电路、过电流和温度保护电路、电源电路以及驱动电路。(4)完成了开关磁阻电机控制系统的软件设计。电机控制采用的主控芯片为TMS320F28335,构建了软件程序流程,完成了软件程序的编写、调试及与硬件系统的联调。(5)搭建了开关磁阻电机实验平台,对开关磁阻电机控制系统进行了实验验证。首先完成了电机静态特性的测量,然后完成了样机在稳态下的性能测试实验。并进行了一系列实验对比与结果分析,验证了所提控制策略的正确性。

二、开关磁阻电机DSP控制系统(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、开关磁阻电机DSP控制系统(论文提纲范文)

(1)电动汽车用开关磁阻电机控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及其意义
    1.2 开关磁阻电机建模研究现状
    1.3 开关磁阻电机控制方法研究现状
    1.4 本文研究的主要内容
第二章 开关磁阻电机非线性建模
    2.1 开关磁阻电机工作原理和典型结构
        2.1.1 开关磁阻电机工作原理
        2.1.2 开关磁阻电机典型结构
    2.2 开关磁阻电机数学模型
        2.2.1 开关磁阻电机基本方程
        2.2.2 开关磁阻电机线性建模
    2.3 开关磁阻电机有限元分析与磁链测量
        2.3.1 开关磁阻电机有限元分析
        2.3.2 电机磁链的测量
    2.4 基于遗传算法的最小二乘支持向量机开关磁阻非线性建模
    2.5 动态建模与仿真
    2.6 本章小结
第三章 开关磁阻电机自抗扰直接转矩控制
    3.1 开关磁阻电机直接转矩控制
        3.1.1 开关磁阻电机直接转矩控制基础
        3.1.2 空间电压矢量
        3.1.3 电压矢量开关表
        3.1.4 开关表的选择
        3.1.5 仿真分析
    3.2 基于混沌粒子群算法的速度环自抗扰控制
        3.2.1 自抗扰控制基础
        3.2.2 速度环自抗扰控制器设计
        3.2.3 基于混沌粒子群算法的参数整定方法
        3.2.4 仿真分析
    3.3 本章小结
第四章 控制方法的实验验证
    4.1 试验装置硬件平台
        4.1.1 主控部分
        4.1.2 功率变换器
        4.1.3 传感器
    4.2 软件设计
    4.3 实验结果分析
        4.3.1 动态响应
        4.3.2 静态响应
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果

(2)12/8极单绕组宽转子齿结构BSRM转矩脉动的抑制方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
专用术语注释表
第一章 绪论
    1.1 无轴承电机简介
        1.1.1 无轴承电机的研究背景
        1.1.2 无轴承电机的研究现状
    1.2 无轴承开关磁阻电机
        1.2.1 无轴承开关磁阻电机研究背景
        1.2.2 无轴承开关磁阻电机发展现状
        1.2.3 12/8极无轴承开关磁阻电机
    1.3 无轴承开关磁阻电机的转矩脉动抑制研究概况
    1.4 课题研究意义和文章结构安排
        1.4.1 课题研究意义
        1.4.2 文章结构安排
第二章 12/8极单绕组宽转子齿结构BSRM基本理论
    2.1 单绕组BSRMWR的结构
    2.2 单绕组BSRMWR的工作原理
        2.2.1 电感曲线和位置角定义
        2.2.2 双相导通解耦原理
    2.3 单绕组BSRMWR的数学模型
        2.3.1 转矩数学模型
        2.3.2 悬浮力模型
        2.3.3 悬浮力数学模型的解耦
    2.4 功率变换器
    2.5 特性模型
        2.5.1 转矩特性模型
        2.5.2 悬浮力特性模型
    2.6 本章小结
第三章 基于电流斩波的12/8极单绕组宽转子齿结构BSRM角度优化控制策略研究
    3.1 电流斩波控制策略基本原理
        3.1.1 平均转矩
        3.1.2 功率开关工作状态
        3.1.3 电流滞环控制
    3.2 电流斩波控制策略所存在的问题
    3.3 角度优化控制算法基本原理
        3.3.1 抑制转矩脉动角度优化基本原理
        3.3.2 悬浮力控制策略基本原理
        3.3.3 角度优化控制算法控制框图
    3.4 转矩脉动系数的定义
    3.5 仿真建模与分析
        3.5.1 传统电流斩波控制策略仿真分析
        3.5.2 角度优化控制策略仿真分析
    3.6 本章小结
第四章 12/8 极单绕组宽转子齿结构BSRM双相DTC与 DFC研究
    4.1 单绕组BSRMWR双相DTC&DFC基本思想
        4.1.1 直接转矩控制思想
        4.1.2 直接悬浮力控制思想
        4.1.3 基于双相导通的DTC&DFC控制思想
    4.2 单绕组BSRMWR双相DTC&DFC控制原理
        4.2.1 直接转矩控制原理
        4.2.2 功率变换器工作状态的定义
        4.2.3 等效电压矢量的构建
        4.2.4 电压矢量的选择
        4.2.5 直接悬浮力控制原理
    4.3 单绕组BSRMWR双相DTC&DFC控制框图
    4.4 单绕组BSRMWR双相DTC&DFC仿真建模与分析
        4.4.1 仿真建模
        4.4.2 仿真结果分析
    4.5 本章小结
第五章 12/8极单绕组宽转子齿结构BSRM的实验研究
    5.1 硬件实验平台简介
        5.1.1 电机样机介绍
        5.1.2 DSP控制电路
        5.1.3 电流、电压采样调理电路
        5.1.4 功率驱动电路
    5.2 控制程序设计
        5.2.1 转速计算程序设计
        5.2.2 双相导通程序设计
        5.2.3 位移信号PID调节程序设计
        5.2.4 绕组电流计算程序设计
        5.2.5 电流滞环程序设计
    5.3 实验分析
        5.3.1 电流斩波测试实验
        5.3.2 静态悬浮实验
        5.3.3 空载悬浮实验
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 工作展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢

(3)考虑电感饱和影响的开关磁阻电机无位置传感器控制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 SRM的国内外研究现状
        1.2.1 非线性模型研究现状
        1.2.2 无位置传感器控制技术的研究现状
    1.3 本文的研究内容及章节安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 章节安排
2 SRM的工作原理和仿真建模
    2.1 SRM的基本结构及工作原理
    2.2 SRM的基本方程
        2.2.1 电路方程
        2.2.2 机电联系方程
        2.2.3 机械运动方程
    2.3 SRM本体仿真建模
        2.3.1 SRM磁链信息的获取
        2.3.2 SRM动态仿真模型
    2.4 本章小结
3 基于电感曲线交点的SRM无位置传感器技术
    3.1 传统的电感曲线交点法SRM无位置传感器技术
        3.1.1 电感曲线交点法的基本原理
        3.1.2 电感曲线交点法仿真分析
        3.1.3 传统方法的局限性
    3.2 基于电感曲线交点的SRM转子位置检测及其误差补偿
        3.2.1 误差补偿的基本策略
        3.2.2 误差补偿的仿真分析
    3.3 本章小结
4 基于电感线性区模型的SRM无位置传感器技术
    4.1 传统电感线性区模型的SRM无位置传感器技术
        4.1.1 电感曲线的线性分析
        4.1.2 电感线性区模型法的基本原理
        4.1.3 电感线性区模型法的仿真分析
        4.1.4 传统方法的存在的问题
    4.2 变系数电感线性区模型的SRM无位置传感器技术
        4.2.1 变系数电感线性区模型法的基本原理
        4.2.2 变系数电感线性区模型法的仿真分析
    4.3 两种考虑电感饱和影响算法的比较分析
    4.4 本章小结
5 实验平台及实验结果分析
    5.1 SRM平台设计及参数介绍
    5.2 实验结果分析
        5.2.1 传统电感曲线交点法的实验分析
        5.2.2 位置检测及其误差补偿的实验分析
        5.2.3 传统电感线性区模型法的实验分析
        5.2.4 变系数电感线性区模型法的实验分析
    5.3 本章小结
总结与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

(4)开关磁阻电机无线监测系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 开关磁阻电机调速系统
        1.2.2 开关磁阻电机监测系统
    1.3 章节安排
2 开关磁阻电机及相关技术
    2.1 开关磁阻电机调速系统
        2.1.1 SRM系统组成
        2.1.2 SRM运行原理
        2.1.3 SRM基本方程
    2.2 SRM直接转矩控制
        2.2.1 开关磁阻电机的直接转矩控制原理
        2.2.2 空间电压矢量的产生
        2.2.3 电压矢量选择表
    2.3 LabVIEW软件开发环境
        2.3.1 虚拟仪器技术
        2.3.2 LabVIEW软件概述
    2.4 常见无线通信对比
    2.5 TCP/IP协议
    2.6 本章小结
3 系统的硬件设计
    3.1 DSP2812最小系统电路设计
    3.2 功率变换电路设计
    3.3 隔离驱动电路设计
    3.4 电压电流采样及其调理电路设计
    3.5 转子位置采样及其调理电路设计
    3.6 转矩采样电路设计
    3.7 温度采集电路设计
    3.8 Wi-Fi通信硬件设计
        3.8.1 Wi-Fi模块选型
        3.8.2 Wi-Fi模块硬件电路设计
        3.8.3 无线区域网硬件搭建
    3.9 本章小结
4 DSP芯片的软件系统设计
    4.1 DSP程序开发环境
    4.2 DSP2812核心程序设计
        4.2.1 主程序设计
        4.2.2 DSP2812中断程序设计
        4.2.3 Wi-Fi通信程序设计
    4.3 本章小结
5 上位机监测软件设计
    5.1 TCP/IP通信模块设计
        5.1.1 网络连接
        5.1.2 数据读取
        5.1.3 数据包解析
        5.1.4 发送接收模块
    5.2 前面板模块设计
        5.2.1 上位机预警显示
        5.2.2 脉动系数计算模块
    5.3 数据处理模块设计
        5.3.1 数据存储模块
        5.3.2 数据回放模块
    5.4 本章小结
6 实验结果分析
    6.1 实验平台安装和相关参数
    6.2 实验平台测试
        6.2.1 电机驱动控制测试
        6.2.2 上位机监测测试
    6.3 本章小结
总结与展望
    论文总结
    工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果

(5)两相4/2极高速开关磁阻电机的设计优化与仿真研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 开关磁阻电机控制系统研究现状及趋势
        1.2.1 电机本体设计
        1.2.2 功率变换器设计
        1.2.3 控制策略研究
    1.3 两相4/2极开关磁阻电机控制系统
        1.3.1 电机本体
        1.3.2 运行原理
        1.3.3 研究现状
    1.4 本文主要研究内容及章节安排
第2章 两相4/2极高速开关磁阻电机多阶气隙设计优化
    2.1 引言
    2.2 多阶气隙设计优化
        2.2.1 影响输出转矩的因素
        2.2.2 电感变化率优化设计
        2.2.3 定子极弧优化设计
        2.2.4 转子极弧优化设计
    2.3 多阶阶梯气隙电机模型仿真
        2.3.1 静态仿真
        2.3.2 动态仿真
    2.4 准三阶气隙设计优化
        2.4.1 转子极弧优化设计
        2.4.2 仿真分析
    2.5 本章小结
第3章 两相4/2极高速开关磁阻电机仿真研究
    3.1 引言
    3.2 Ansys Maxwell场路耦合仿真
        3.2.1 仿真模型
        3.2.2 仿真分析
    3.3 Matlab仿真
        3.3.1 转子位置检测模块
        3.3.2 PWM控制模块
        3.3.3 两相4/2极开关磁阻电机模块
        3.3.4 仿真分析
    3.4 本章小结
第4章 两相4/2极高速开关磁阻电机实验研究
    4.1 引言
    4.2 硬件设计
        4.2.1 功率变换器电路
        4.2.2 DSP控制器
        4.2.3 位置检测电路
        4.2.4 电源模块
    4.3 软件设计
        4.3.1 逻辑结构
        4.3.2 转速计算
    4.4 实验研究
        4.4.1 空载实验
        4.4.2 负载实验
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表或录用的论文及科研成果

(6)基于状态空间模型的开关磁阻电机预测电流控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 SRD电流控制器研究现状
        1.2.1 滞环电流控制器
        1.2.2 PI电流控制器
        1.2.3 智能电流控制器
        1.2.4 几种电流控制器优缺点比较
    1.3 模型预测控制及其在电力电子与电力传动领域的应用
        1.3.1 模型预测控制
        1.3.2 电力电子与电力传动领域的模型预测控制技术
    1.4 本文主要研究内容
第2章 开关磁阻电机结构与数学模型
    2.1 SRM基本结构与运行原理
    2.2 SRM基本机电方程式
        2.2.1 电压平衡方程式
        2.2.2 机械平衡方程式
        2.2.3 机电联系方程式
    2.3 SRM数学模型
        2.3.1 线性模型
        2.3.2 准线性模型
        2.3.3 非线性模型
    2.4 SRM控制方式
        2.4.1 CCC控制方式
        2.4.2 电压PWM控制方式
        2.4.3 APC控制方式
    2.5 本章小结
第3章 基于有限控制集的开关磁阻电机预测电流控制
    3.1 模型预测控制基本原理
    3.2 不对称半桥功率变换器
    3.3 基于有限控制集的模型预测电流控制FCS-MPCC
        3.3.1 不对称半桥有限状态集
        3.3.2 预测模型
        3.3.3 基于有限状态集的模型预测电流控制器FCS-MPCC
        3.3.4 改进的FCS-MPCC设计
        3.3.5 改进的FCS-MPCC仿真结果
    3.4 本章小结
第4章 基于连续控制集的开关磁阻电机预测电流控制
    4.1 基于连续控制集的模型预测电流控制器CCS-MPCC
    4.2 基于连续控制集的SRM模型预测电流控制器性能分析
        4.2.1 模型精确性分析
        4.2.2 稳定性分析
        4.2.3 抗扰动性能分析
    4.3 非线性电感模型
        4.3.1 一种简化的非线性电感模型
        4.3.2 增量电感数据的获取
        4.3.3 增量电感到相电感的转化
    4.4 基于连续控制集的SRM模型预测电流控制仿真
        4.4.1 恒转矩给定下稳态性能仿真分析
        4.4.2 给定转矩突变时动态性能仿真分析
        4.4.3 模型精确性影响仿真分析
        4.4.4 参数鲁棒性仿真分析
        4.4.5 抗扰动性能仿真分析
    4.5 本章小结
第5章 基于DSP的开关磁阻电机预测电流控制系统
    5.1 控制系统介绍
    5.2 控制系统硬件组成
        5.2.1 DSP微处理器
        5.2.2 电信号采样电路
        5.2.3 转子位置检测电路
        5.2.4 功率变换器及其驱动电路
    5.3 控制系统软件组成
        5.3.1 主程序
        5.3.2 基于连续控制模型预测电流控制的PWM中断程序
        5.3.3 PWM保护中断
    5.4 实验验证与分析
        5.4.1 恒转矩给定下稳态性能实验分析
        5.4.2 参数鲁棒性实验分析
        5.4.3 抗扰动性能实验分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录
附录B 攻读学位期间所获得的软件着作权
致谢

(7)电动汽车用开关磁阻电机电驱逆变器故障分析及容错控制(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 开关磁阻电机的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 SRD系统的基本原理及特点
        1.2.2 SRD系统故障诊断方法
        1.2.3 SRD系统故障容错控制方法
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 本章小结
第二章 开关磁阻电机系统工作原理
    2.1 开关磁阻电机的基本结构与数学模型
    2.2 开关磁阻电机调速系统的功率变换器
    2.3 开关磁阻电机系统的经典控制算法
        2.3.1 电流斩波控制
        2.3.2 角度位置控制
        2.3.3 直接瞬时转矩控制
    2.4 本章小结
第三章 开关磁阻电机电驱逆变器短路故障分析及容错控制
    3.1 引言
    3.2 SRD系统短路故障分析
    3.3 SRD系统短路故障容错控制
    3.4 仿真建模分析及验证
    3.5 本章小结
第四章 开关磁阻电机电驱逆变器开路故障分析及容错控制
    4.1 引言
    4.2 SRD系统逆变器开路故障分析
    4.3 SRD系统逆变器开路故障容错控制
        4.3.1 SRD系统开路故障容错拓扑
        4.3.2 SRD系统开路故障容错控制方法
    4.4 仿真建模分析及验证
    4.5 本章小结
第五章 平台与实验
    5.1 短路故障容错控制策略实验验证
        5.1.1 短路故障容错控制策略验证平台介绍
        5.1.2 短路故障容错控制策略实验结果及分析
    5.2 开路故障容错控制策略实验验证
        5.2.1 开路故障容错控制策略实验验证
        5.2.2 开路故障容错控制策略实验结果及分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(8)基于检测三相电励磁双凸极电机端电压的无位置传感器技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 双凸极电机的发展历程及应用现状
        1.1.1 双凸极电机的发展历程
        1.1.2 双凸极电机的应用现状
    1.2 无位置传感器技术的研究现状
        1.2.1 位置传感器的发展趋势与关键技术
        1.2.2 无位置传感器技术的研究概况
    1.3 本课题的研究背景及内容
第二章 三相电励磁双凸极电机的模型及工作原理分析
    2.1 引言
    2.2 三相电励磁双凸极电机的结构
    2.3 三相电励磁双凸极电机的模型分析
        2.3.1 三相电励磁双凸极电机的数学模型
        2.3.2 三相电励磁双凸极电机的MATLAB模型
    2.4 三相电励磁双凸极电机的电动控制策略
    2.5 本章小结
第三章 基于端电压滤波的无位置传感器技术
    3.1 引言
    3.2 三相电励磁双凸极电机的端电压特点分析
    3.3 端电压基波的提取
    3.4 坐标变换的原理及坐标变换角α的选取
        3.4.1 坐标变换的原理
        3.4.2 坐标变换角α的选取
    3.5 适用于宽转速范围变化的数字滤波器的设计
        3.5.1 数字滤波器的设计
        3.5.2 宽转速范围变化的实现
    3.6 基于端电压滤波的无位置传感器技术的仿真分析
        3.6.1 仿真模型的搭建
        3.6.2 不同转速下无位置传感器技术的仿真分析
        3.6.3 转速变化下无位置传感器技术的仿真分析
        3.6.4 DSEM三相不对称下无位置传感器技术仿真分析
    3.7 本章小结
第四章 不同工作状态对基于端电压滤波的无位置方法影响的研究
    4.1 引言
    4.2 不同工作状态下对坐标变换角的影响研究
        4.2.1 直流母线电压对坐标变换角的影响研究
        4.2.2 不同相电流斩波限对坐标变换角的影响研究
    4.3 主功率开关管不同斩波方式对端电压的影响分析
        4.3.1 PWM-ON斩波方式下DSEM电动工作模态
        4.3.2 ON-PWM斩波方式下DSEM电动工作模态
        4.3.3 PWM-PWM斩波方式下DSEM电动工作模态
        4.3.4 主功率开关管不同斩波方式对坐标变换角的影响研究
    4.4 本章小结
第五章 系统软硬件实验台介绍及实验分析
    5.1 引言
    5.2 系统软硬件介绍
        5.2.1 系统硬件介绍
        5.2.2 系统软件介绍
    5.3 基于端电压滤波的无位置传感器技术的实验分析
        5.3.1 DSEM无位置传感器实验平台介绍
        5.3.2 不同转速下无位置传感器技术的实验分析
        5.3.3 不同工作状态下无位置传感器技术的实验分析
    5.4 双节DSEM的无位置传感器技术的实验分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

(9)开关磁阻电动机及其控制器的设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 开关磁阻电动机国内外发展现状
        1.2.1 国外发展现状
        1.2.2 国内发展现状
    1.3 开关磁阻电动机驱动系统介绍
        1.3.1 开关磁阻电动机驱动系统的基本构成
        1.3.2 开关磁阻电动机驱动系统与其他电动机驱动系统的对比
        1.3.3 开关磁阻电动机驱动系统研究方向
    1.4 本文研究主要内容
第二章 三相12/8极开关磁阻电动机本体设计
    2.1 引言
    2.2 开关磁阻电动机基本理论介绍
        2.2.1 开关磁阻电动机基本结构及工作原理
        2.2.2 开关磁阻电动机的数学模型
        2.2.3 开关磁阻电动机调速特性
    2.3 三相12/8极开关磁阻电动机本体设计
        2.3.1 开关磁阻电动机参数对电机性能的影响
        2.3.2 开关磁阻电动机绕组连接方式对电机性能的影响
        2.3.3 开关磁阻电动机主要参数计算
    2.4 SPEED2009建模仿真
    2.5 本章小结
第三章 DSP2806控制电路设计
    3.1 引言
    3.2 DSP的选型
    3.3 TMS320F2806硬件电路设计
        3.3.1 F2806最小系统设计
        3.3.2 PWM电路和位置采集电路
        3.3.3 串行通信电路设计
        3.3.4 显示器与键盘电路
        3.3.5 A/D采样电路
        3.3.6 控制电路布线注意点
    3.4 本章小结
第四章 基于随机载波PWM的SRM噪声抑制
    4.1 引言
    4.2 开关磁阻电动机控制策略介绍
    4.3 随机载波PWM介绍
        4.3.1 随机数的产生
        4.3.2 RCPWM的设计
    4.4 基于随机载波PWM的开关磁阻电动机调速系统建模与仿真
    4.5 仿真结果分析
    4.6 本章小结
第五章 软件部分
    5.1 引言
    5.2 下位机设计
        5.2.1 开关磁阻电动机自启动
        5.2.2 速度闭环控制
        5.2.3 串口通信程序
        5.2.4 数码管显示程序
    5.3 上位机设计
    5.4 本章小结
第六章 实验结果
    6.1 引言
    6.2 驱动以及位置信号的检测
    6.3 开环调速实验
    6.4 闭环调速实验
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 工作总结
    7.2 未来展望
致谢
参考文献
附录 A
附录 B

(10)开关磁阻电机模糊PI控制及转矩脉动抑制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 电梯曳引机用驱动系统研究现状
    1.3 开关磁阻电机驱动系统的发展现状和趋势
    1.4 论文研究内容
    1.5 论文组织结构
第二章 开关磁阻电机数学模型和控制策略
    2.1 开关磁阻电机工作原理
    2.2 开关磁阻电机数学模型
        2.2.1 SRM基本电磁方程
        2.2.2 开关磁阻电机机械运动方程及机电耦合方程
    2.3 开关磁阻电机常用控制方法
        2.3.1 电流斩波控制
        2.3.2 角度位置控制
        2.3.3 电压斩波控制
    2.4 开关磁阻电机转矩脉动分析及抑制
        2.4.1 SRM转矩脉动机理分析
        2.4.2 本体结构优化
        2.4.3 改进控制策略
    2.5 本章小结
第三章 开关磁阻电机复合模糊控制策略
    3.1 基于转矩分配的复合模糊控制调速系统
    3.2 转矩分配函数设计
    3.3 复合模糊控制模块设计
        3.3.1 模糊控制器结构
        3.3.2 控制变量论域
        3.3.3 模型语言变量及隶属函数
        3.3.4 模糊语言规则
        3.3.5 模糊判决和去模糊
        3.3.6 PI模块设计
    3.4 基于转矩分配的SRM复合模糊控制调速系统仿真
        3.4.1 SRM本体仿真模型
        3.4.2 功率变换器主电路模型
        3.4.3 转矩分配模块
        3.4.4 复合模糊控制模块
    3.5 仿真结果及分析
        3.5.1 不同转矩分配函数的仿真结果
        3.5.2 稳态过程仿真
        3.5.3 动态过程仿真
    3.6 本章小结
第四章 开关磁阻电机控制系统软硬件设计
    4.1 硬件设计
        4.1.1 功率变换电路
        4.1.2 数字处理芯片
        4.1.3 开关电源部分
        4.1.4 电流传感器选择及其输出特性
        4.1.5 信号调理电路设计
        4.1.6 驱动电路设计
    4.2 软件设计
        4.2.1 转速计算
        4.2.2 位置计算
        4.2.3 SRM全压起动
        4.2.4 复合模糊PI调节器设计
        4.2.5 转矩分配函数设计
    4.3 本章小结
第五章 开关磁阻电机驱动系统实验
    5.1 SRM驱动系统实验平台
        5.1.1 驱动系统平台架构
        5.1.2 系统硬件平台
    5.2 实验样机与静态参数
    5.3 样机机械特性测试
    5.4 全压起动实验
    5.5 稳态转矩脉动比较
    5.6 稳态实验结果总结
    5.7 动态实验
    5.8 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 课题展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间的学术成果

四、开关磁阻电机DSP控制系统(论文参考文献)

  • [1]电动汽车用开关磁阻电机控制技术研究[D]. 王琴剑. 电子科技大学, 2021(01)
  • [2]12/8极单绕组宽转子齿结构BSRM转矩脉动的抑制方法研究[D]. 邹王钰. 南京邮电大学, 2020(03)
  • [3]考虑电感饱和影响的开关磁阻电机无位置传感器控制研究[D]. 陈加贵. 大连海事大学, 2020(01)
  • [4]开关磁阻电机无线监测系统的设计与实现[D]. 杨健. 大连海事大学, 2019(06)
  • [5]两相4/2极高速开关磁阻电机的设计优化与仿真研究[D]. 郑翌成. 浙江大学, 2019(08)
  • [6]基于状态空间模型的开关磁阻电机预测电流控制[D]. 史林然. 湖南大学, 2019(06)
  • [7]电动汽车用开关磁阻电机电驱逆变器故障分析及容错控制[D]. 王瑞. 合肥工业大学, 2019(01)
  • [8]基于检测三相电励磁双凸极电机端电压的无位置传感器技术研究[D]. 史传洲. 南京航空航天大学, 2019(02)
  • [9]开关磁阻电动机及其控制器的设计[D]. 郑致远. 杭州电子科技大学, 2018(01)
  • [10]开关磁阻电机模糊PI控制及转矩脉动抑制技术研究[D]. 鹿泉峰. 东南大学, 2016(03)

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开关磁阻电机DSP控制系统
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