SRM控制系統(tǒng)混合仿真技術(shù)的研究.pdf

1、開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)（Switched Reluctance Motor，簡(jiǎn)稱SRM）控制系統(tǒng)，是融合控制策略、電機(jī)本體結(jié)構(gòu)、電力電子裝置等于一身的機(jī)電一體化系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，啟動(dòng)性能好，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，已在在工業(yè)、航空、家電等領(lǐng)域得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。
　　現(xiàn)有對(duì)SRM電機(jī)的研究大多集中在控制算法和電機(jī)本體設(shè)計(jì)，然而，SRM的運(yùn)行依賴于電機(jī)和控制器緊密結(jié)合的一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。所以單獨(dú)對(duì)電機(jī)的磁場(chǎng)進(jìn)行分析或者對(duì)電機(jī)算法進(jìn)行研究，

2、無(wú)法真實(shí)反映電機(jī)的實(shí)際特征和控制性能。針對(duì)這一問(wèn)題，本文提出建立電機(jī)磁場(chǎng)、功率驅(qū)動(dòng)電路以及電機(jī)控制算法的混合仿真系統(tǒng)，為電機(jī)控制性能的研究和電機(jī)設(shè)計(jì)提供一個(gè)基礎(chǔ)的模擬平臺(tái)。
　　首先，建立SRM控制系統(tǒng)在Matlab環(huán)境下的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)對(duì)電機(jī)單相和兩相激磁的控制方法進(jìn)行的起動(dòng)運(yùn)行進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，證明了模型的正確性。建立了在Ansoft下的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)有限元分析模型，利用系統(tǒng)自帶的Maxwell Circuit Editor軟件

3、搭建了理想化的驅(qū)動(dòng)電路，模擬單相和兩相激磁的控制方法，并對(duì)其進(jìn)行了內(nèi)部磁場(chǎng)的分析，通過(guò)對(duì)磁鏈波形、氣隙磁密分布等的分析，研究了電機(jī)不同激磁方式下的磁場(chǎng)情況以及各種損耗分析。
　　其次，針對(duì)Matlab環(huán)境下功率器件的數(shù)學(xué)模型理想化的問(wèn)題，建立了基于Simplorer與 Matlab/Simulink混合仿真的模型，在考慮電力電子器件的開(kāi)關(guān)特性基礎(chǔ)上，進(jìn)行了電機(jī)控制算法的仿真研究。針對(duì)Ansoft下電機(jī)本體模型準(zhǔn)確但是驅(qū)動(dòng)控制電路理

4、想化的特點(diǎn)，建立了Simplorer與Ansoft的混合仿真模型，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　最后，以 Simplorer為連接的橋梁，在上述兩種混合仿真模型的基礎(chǔ)上，搭建了在Ansoft/Maxwell2D、Simplorer、Matlab/Simulink三個(gè)環(huán)境下SRM機(jī)電一體化控制系統(tǒng)的混合仿真系統(tǒng)。結(jié)果表明，該混合仿真，能真實(shí)、便捷的建立高飽和非線性的SRM本體模型，并對(duì)電機(jī)內(nèi)部電磁場(chǎng)的變化進(jìn)行有限元分析；能模擬系統(tǒng)中功率