基于dSPACE開關(guān)磁阻電機(jī)仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、開關(guān)磁阻電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固、運(yùn)行可靠、效率高、功率變換簡單、容錯性好和成本低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于牽引運(yùn)輸、航空航天、家用電器、通用工業(yè)等各個領(lǐng)域內(nèi)。由于其自身的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行特點(diǎn)，一般的離線仿真對控制算法和控制器的設(shè)計(jì)驗(yàn)證已不能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要，在線仿真系統(tǒng)越來越多用于復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程。本文采用基于dSAPCE平臺系統(tǒng)快速控制原型方式，通過對一臺開關(guān)磁阻電機(jī)樣機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，描述在線仿真的過程。首先在MATLAB/Simulink

2、中設(shè)計(jì)控制算法，然后將該算法和必要的I/O功能函數(shù)生成實(shí)時代碼，并自動編譯、連接、下載到硬件中實(shí)時運(yùn)行，最后通過在線調(diào)整參數(shù)獲得最優(yōu)的性能。完成的主要工作如下： 首先介紹了開關(guān)磁阻電機(jī)的工作原理及dSPACE硬件平臺，綜述了開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)展?fàn)顩r、特點(diǎn)及構(gòu)成，就變換器設(shè)計(jì)中的開關(guān)器件的選取及參數(shù)設(shè)計(jì)原則等進(jìn)行了系統(tǒng)探討，接著詳細(xì)介紹了dSPACE實(shí)時系統(tǒng)硬件平臺。由于開關(guān)磁阻強(qiáng)的非線性，過于簡化的線性模型精確度過低，本文建立了基于

3、磁參數(shù)法開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的非線性模型，兼顧電機(jī)出力和效率，進(jìn)行穩(wěn)態(tài)仿真，并對開關(guān)磁阻電機(jī)的控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。 接著從電機(jī)的控制策略方面，為了保證電機(jī)在高速和低速運(yùn)行時均具有較好的響應(yīng)性能，本文引入了模糊控制器，并進(jìn)行了深入的研究，仿真結(jié)果表明：該控制器具有在很寬調(diào)速范圍內(nèi)保持了較好的控制效果，無論升速還是降速過程，均可以使電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速跟蹤給定值，突加、突卸負(fù)載情況下也使轉(zhuǎn)速迅速穩(wěn)定。 最后詳細(xì)介紹了基于dSPACE平