开关磁阻电机驱动系统的控制方法

开关磁阻电机驱动系统的控制方法

一、开关磁阻电机驱动系统的控制方式(论文文献综述)

徐磊[1](2021)在《双源输入的开关磁阻电机集成驱动拓扑及控制研究》文中进行了进一步梳理电机驱动系统是电动汽车最为核心的部分,开关磁阻电机(SRM)结构简单、控制灵活和调速性能优越,因而成为目前电动汽车驱动电机类型的一种重要选择。功率变换器拓扑及其控制一直是电动汽车SRM系统研究的重要分支,研究兼具电机驱动和储能源充电能力的紧凑型变换器拓扑和优化控制策略,是未来电动汽车轻型化、智能化的关键。本文针对双电源输入的电动汽车SRM驱动系统提出了一种新型的集成驱动-充电功率拓扑,并对其双电源接入控制方法、SRM多模式驱动优化控制策略、制动回馈控制策略,以及直流车载充电方法进行了系统的研究,具体研究内容如下:首先,为实现电动汽车SRM驱动系统的双电源接入控制,研究了一种基于三开关管级联的双输入双向DC-DC变换器的集成功率拓扑。为分析该集成功率拓扑的有效性,分别从变换器运行模式、控制策略、衍生方式和损耗分析等方面将该变换器与传统的采用两组Buck/Boost DC-DC变换器并联的双源接入拓扑进行了系统的对比。从运行模式和控制策略的角度可知,通过对中间开关管的复用,可以实现两种拓扑的等效,从而实现各源端和负载端的功率双向。从拓扑衍生的角度,集成功率变换器可以有效的减少开关器件和驱动资源,更有利于功率系统的集成化。从损耗分析的角度,可知采用锯齿波载波控制能够减少集成功率变换器的损耗。本文基于该双向集成功率变换器,对不同功率方向的运行模式进行了系统的仿真分析,并基于实验平台进行了系统的实验。然后,为实现电动汽车SRM驱动系统的双电源驱动控制,提出了一种三开关管级联的双输入双向DC-DC变换器与三相不对称半桥功率变换器级联的两级式集成功率拓扑。该拓扑的前级变换器具备各端口功率双向能力且有效控制后级不对称半桥功率变换器母线电压,从而可以实现电动汽车SRM的双源多模式驱动控制、制动回馈控制,以及直流车载充电控制。本文基于该集成功率拓扑,对上述运行模式的控制策略进行了系统的理论和仿真分析,并基于一套1k W的12/8结构SRM实验平台进行了系统的实验。最后,本文针对传统PI控制的不足,将传统PI控制与滑模变结构控制、线性自抗扰控制、多维泰勒网控制这三类优化控制方法进行了系统的理论分析和仿真实验比较。结果表明电流调节模块,电压调节模块选用多维泰勒网控制,转速调节模块可以选用多维泰勒网控制或线性自抗扰控制,可以有效改善集成驱动控制效果。

潘广路[2](2021)在《开关磁阻电机调速系统控制策略的研究与实现》文中研究说明随着化石能源储备的日益减少和环境污染的加剧,电动汽车逐步进入人们的视野。开关磁阻电机(SRM)本身具有结构简单、输出转矩大、运行特性好以及制造成本低的优势,在一众新型电机中脱颖而出成为了关注的焦点,广泛应用在载人航天、新能源汽车、家用电器和纺织工业等领域。针对开关磁阻电机运行时出现的电流脉动过大的问题,本文设计出了一种新型电流软斩波控制策略。首先,通过查阅国内外的文献资料和研究成果,介绍SRM的发展概况和研究现状;建立了SRM基本方程和三种SRM常见数学模型并说明了各数学模型的特点,介绍了三种基本控制方式,使用MATLAB/Simulink对三种控制方式进行仿真研究,得到了一系列转速、电流和转矩图像。其次,本文分析了传统电流斩波控制转矩脉动产生的原因,针对这一问题在传统电流软斩波控制的基础上加入了脉宽调制以及分段控制,提出了一种基于电流软斩波的分段PWM变占空比的控制策略。根据电机电流、转子位置和转速等参数,在电机励磁状态和退磁状态分别采用占空比不同的PWM信号进行控制。通过改变不同阶段的占空比来调整平均电压来减小电流波动,以达到更好的电流跟踪效果,并给出解析式。最后通过仿真进行验证,仿真结果表明了这种新型电流软斩波分段PWM变占空比控制具有更好的电流追踪效果,可以有效减小电流脉动。最后,搭建了一个以1500W的12/8三相开关磁阻电机和以TMS320F2812为控制器的开关磁阻电机调速系统硬件实验平台。介绍了开关磁阻电机、功率变换器、电压调理电路、电流调理电路和数字控制器的具体结构和优势,并给出了相应的软件设计流程图和实验研究。

陈浩彪[3](2021)在《开关磁阻电机驱动系统功率变换器故障诊断研究》文中指出开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)具有可靠性高、容错能力强的特性,常用在需要较高可靠性的场合。而在高可靠性要求的场合,一旦发生故障,损失将是巨大的。本文重点针对最容易故障的功率变换器主开关管,结合理论分析,对不同斩波模式下的故障诊断方法进行研究,从而进一步提高开关磁阻电机驱动(Switched Reluctance Drive,SRD)系统的可靠性。首先,介绍开关磁阻电机驱动系统及其组成部分,并给出基本的控制策略和斩波模式,分析开关磁阻电机驱动系统在不同控制策略和斩波模式下适用的场合,并结合相绕组电压方程来进行分析。结合相关参考文献,按照开关磁阻电机驱动系统故障位置进行分类,并分析不同故障诊断方法的优缺点。功率变换器作为开关磁阻电机驱动系统最容易故障的环节之一,因此本文以其作为研究对象,研究在不同斩波模式下功率变换器主开关管发生故障后,电流路径和电流波形的变化,并为后续故障诊断方法的提出提供思路和方向。接着,针对硬斩波模式,给出了一种基于组合支路电流的功率变换器在线故障诊断方法。由于硬斩波模式下,上下的主开关管功能一致,因此无法直接从相电流中直接定位故障位置,需要通过改变支路电流的缠绕方式,从而得到组合支路电流,并从电流中获得更多的电流信息,得到实际的电流路径。而不同的开关状态也对应着不同的理论电流路径,根据理论电流路径和实际电流路径的不同,可以得到对应的故障类型和故障位置。最后,仿真和实验结果都验证了该诊断方法在不同控制方式下的有效性。最后,针对软斩波模式,给出了一种基于位置管电流变化的功率变换器在线故障诊断方案。软斩波模式下,主开关管可以分为斩波管和位置管,电流在开通区间始终经过位置管,因此仅通过观察位置管的电流变化,就可以进行实现电机的控制。软斩波模式下存在三种运行状态,而电流变化也可以分为上升、下降、为零三种状态,因此可以将工作状态和电流变化进行一定的对应。在此基础上,电流变化和运行状态一旦发生故障,就必定会出现某种新状态,从而通过这种新状态发现故障。此外,根据电流变化的计算方式,又分为固定频率和随机频率计算,并分析了两种方法在故障诊断时的优缺点。仿真和实验结果验证了这两种方法在不同控制方式下的可行性。该论文有图95幅,表8个,参考文献92篇。

齐文[4](2021)在《基于自抗扰的开关磁阻电机直接转矩控制系统研究》文中提出开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)因其价格低廉、结构简单、可靠性高等诸多优点,目前已应用于工业、生活等各个领域。但由于SRM自身的双凸极结构以及磁路非线性饱和等问题,导致了其转矩脉动现象与其他电机相比更为显着,限制了SRM的推广。因此如何有效的抑制SRM转矩脉动成为近些年来热门研究课题,本文针对SRM转矩脉动以及传统控制器的不足,基于对SRM控制策略的分析,提出了一种基于自抗扰技术与改进型模型预测直接转矩相结合的控制方法。首先本文介绍了当前模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)、直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)以及自抗扰控制技术(Active Disturbance Rejection Control,ADRC)的发展现状,并对SRM的工作原理、数学模型及其基本控制策略进行分析。其次介绍了DTC的原理,针对DTC在SRM换相区转矩脉动过大以及电压矢量过少导致控制精度低的问题,通过扩展扇区、增加电压矢量对传统DTC进行改进,在换相区选择合适的预选电压矢量避免引入负转矩,并结合模型预测从预选电压矢量中选择最优矢量,实现减小SRM转矩脉动。针对传统PI控制无法兼顾系统快速性和超调之间的矛盾,同时为了减少参数整定,选用线性自抗扰(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)作为SRM系统速度环控制器,提高系统响应速度,并且改善系统超调。利用Matlab/Simulink进行仿真分析,通过仿真波形的对比,验证本文所提出改进型模型预测直接转矩控制能有效抑制SRM转矩脉动,并对比分析LADRC与PI控制的效果,验证了LADRC在SRM系统中响应速度更快,可以减小系统超调。最后采用TMS320F28335作为主控芯片,搭建SRM系统实验平台并对系统性能进行验证。实验结果表明,本文设计基于自抗扰控制的改进型模型预测直接转矩控制系统能够有效的抑制SRM的转矩脉动,并提高系统的控制效果。

贺帅帅[5](2021)在《基于全周期电感法的开关磁阻电机位置检测技术研究》文中研究说明开关磁阻电机具有结构简单、控制灵活、功耗小等特点,目前被广泛应用于纺织机械、牵引运输、航空航天等多个领域中。而电机稳定运行和高性能控制取决于精确的转子位置信息,目前大多数采用位置传感器来获取转子位置信息,这无疑增加系统复杂度和成本,还限制了在震荡、多粉尘等特殊环境下的应用。因此,论文研究了一种基于全周期电感法的无位置控制技术。论文以一台三相12/8极结构的开关磁阻电机为研究对象,为了使控制更为精准,根据转矩平衡法对其四个特殊位置点的磁链数据进行测量,通过数学解析式计算得到非线性磁链曲线族ψ(i,θ)和非线性静态转矩曲线族T(i,θ),建立了 SRM的非线性模型,为无位置控制系统研究奠定了基础。无位置传感器控制系统在电机启动时采用高频脉冲注入法,根据绕组的响应电流判定初始位置,确定初始导通相。在电机运行时采用电流斜率差值法计算出全周期电感,利用电感相邻交点推算出转子速度,进而估算出转子位置。但是此方法在磁路饱和时,高电感区电感交点会出现偏移,导致位置估算出现较大误差,针对此问题提出两种改进策略。第一种是高电感区电感交点补偿法:当电机处于磁路饱和时,构建饱和电流与偏移角度之间的函数关系,根据函数关系实时的修正电感交点。第二种是非导通相电感阈值法:利用非导通相电感不受磁路饱和的影响,在高电感区电感交点处设置电感阈值,将电感阈值与非导通相电感产生的脉冲作为高电感区特殊位置点的脉冲。在上述理论研究的基础上,通过仿真平台对改进的控制方案进行仿真分析,验证了改进策略均在不同程度上有效地减小磁路饱和对位置估计的影响,非导通相电感阈值法位置估算相对来说更加精确,同时提高了非磁路饱和时的容错率。最后,搭建了硬件实验平台,在启动时对转子初始位置进行了识别,通过实验验证了改进策略与仿真结果相符,能够精准地估算出转子转速和位置,实现不同转速和负载工况下的无位置运行。

屈资喻[6](2021)在《基于九区间滞环控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制研究》文中指出开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)因其结构简单、稳定可靠、成本低廉和调速性好等优势,已经应用到生产生活的方方面面。然而转矩脉动较大的问题一直未能很好解决,抑制SRM的转矩脉动成为国内外该类电机的研究热点。从电机结构和控制策略上分析脉动的形成原因、寻求脉动的抑制方法,对SRM的推广应用具有重要价值和意义。本文首先分析了SRM的结构和原理,根据不同的精确度和适用度,搭建了SRM的三种数学模型,给出了两种SRM的本体仿真建模方法和三种基本控制方法。其次,在估计SRM瞬时转矩和分析不对称驱动电路的三电平状态基础上,以励磁相的电感发生明显变化位置为界,将电机的直接瞬时转矩控制由原来的六个区间细分为九个区间,根据每个区间的转矩特点,实施不同的滞环控制策略以降低电机运行过程中特别是换相期间的转矩脉动。仿真实验表明,该方法对换相期间的转矩脉动抑制有较好效果。然后,在传统转矩分配控制策略的基础上,将模糊PID引入控制系统的速度外环,设计一种基于转矩分配函数的开关磁阻电机模糊PID控制方法。通过仿真证明,该控制方法对非线性系统有较好的适应能力,其鲁棒性能也有较大提高。与传统固定参数PID方式相比,转矩脉动被控制在较低的水平,动态性能也有较大的改善。最后,综合开发周期、性价比和扩展性等因素,采用STM32F103ZET6主控芯片,搭建SRM的实验平台。设计电机硬件电路和开发驱动程序,实现SRM的双闭环运行,对电机的转速、扭矩和振动等数据进行测量。实验平台还增加了基于One NET物联网的数据交互功能,实现实验数据的云端上传和远程查询、调试和操控功能。

孙伟杰[7](2021)在《具有小电容多电平的开关磁阻电机功率变换器拓扑设计及其控制研究》文中认为近年来,由于稀土资源匮乏、能源紧张等原因,用无永磁体电机替代永磁同步电机已经逐渐成为市场的一种趋势。开关磁阻电机驱动系统凭借其结构简单、制造成本低、容错率高、控制灵活、调速范围宽、起动转矩大等优点受到广泛关注并且已经应用于家电领域和工业领域。功率变换器作为开关磁阻电机驱动系统不可或缺的一部分,起到能量传输和分配的作用。对于传统开关磁阻电机驱动系统而言,非对称半桥变换器是最典型的功率变换器之一。但是由于其每相绕组需要两个开关管和二极管,导致其体积大、成本高,并且输出电平单一,因此无法满足电机宽调速范围的需求,从而影响了开关磁阻电机驱动系统的性能。研究人员们提出了许多新型功率变换器拓扑来满足需求。针对上述问题,本文提出了一种具有小电容多电平功率变换器拓扑,与传统非对称半桥变换器相比它具有如下几点优势:首先它可以根据开关磁阻电机运行状态分为两种工作模式,分别为低压去磁模式和高压去磁模式。电机在低速运行时采用低压去磁模式,可以有效降低半导体器件的导通和关断损耗,而电机在高速运行时采用高压去磁模式,通过提供较高的去磁电压以保证相电流快速减小,这对拓宽开关磁阻电机的转速范围,减小转矩纹波是有利的。其次电容模块与直流电源分离作为功率补偿单元,在允许更大的电压纹波的前提下可以使电容体积和容量明显减少。最后通过在电源输入端加入滤波电感,并且采用功率流动控制策略,使输入电流纹波减小的同时也拓宽了直流电源电压的选取范围,允许输入电压低于开关磁阻电机的额定电压。此外,在所提出的功率变换器中采用了多路复用方法从而使所需半导体器件数量和连线数明显减少,这对于降低系统成本、减小体积以及提高效率十分有利。本文首先简要介绍了开关磁阻电机的工作原理,在此基础上对传统非对称半桥变换器的拓扑结构和工作模态进行了描述,并着重分析了开关磁阻电机运行时所产生的功率纹波对传统非对称半桥变换器输入电容的影响。其次针对其所存在的问题提出了一种具有小电容多电平功率变换器拓扑结构以及功率流动控制策略,详细分析了它的工作模式,数学模型,相电流的上升和下降时间以及死区对直流母线电压的影响。通过从所用器件数量,平均励磁和去磁电压等方面与传统非对称半桥变换器进行比较,阐明其优势。最后通过搭建Simulink仿真模型和RT-LAB实验平台来验证所提出功率变换器的可行性。

王泽路[8](2021)在《开关磁阻电机驱动系统优化控制研究》文中进行了进一步梳理上世纪80年代开始,开关磁阻电机作为新型电机呈现在世人眼前,由于特殊的双凸极结构及良好的调速性能,磁阻电机应用范围已涉及家用电器、电动汽车和医疗等多个领域,为进一步提升开关磁阻电机的市场竞争力,提高电机输出特性,本文对传统开关磁阻电机驱动系统进行了优化研究。针对电机驱动系统的控制策略方面:首先提出低速范围内的预测电流斩波控制方法,通过对绕组电压方程离散化处理,求得下一时刻采样电流值,并结合滞环控制完成电机调速,该方法减缓了传统滞环由于系统滞后性所引起的电流过脉冲问题。然后提出低速范围内结合预测电流的分区式电流斩波控制方法,根据当前相与前一相控制信号,同时结合当前相电流大小,完成各相开关管控制信号重组,该方法既进一步减缓了电流过脉冲,又避免了电池输出端的电流脉动问题。最后通过仿真与实验验证了两种新型优化控制策略的有效性。针对电机驱动系统的成本方面:首先提出了省略位置传感器的无位置控制算法,包括转子静止定位和低速运行两方面,静止定位时采用传统脉冲注入法,通过比较同一时刻响应电流大小确定初始起动相,同时在脉冲注入法基础上提出一种基于相似三角形比例关系的任意转子角度估计算法;低速运行时,采用双阈值斩波控制构建全周期电流,并求得全周期电感曲线,根据三相电感曲线特征交点完成转子角度估计。然后提出了省略电流传感器的相电流重构算法,通过重置传感器放置方式和绕线方式,完成双传感器采样三相电流,并将此方法推广至多相电机,提高方法的适用性。最后通过仿真与实验对所提无位置控制算法和相电流重构算法进行了可行性验证。本文有图60幅,表6个,参考文献100篇。

李岳峰[9](2021)在《开关磁阻电机控制模式和控制参数的优化研究》文中研究指明开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)依靠其机械结构简单、制造成本低以及动态响应好等优势被应用于电动汽车和工业传动领域,但是SRM存在着转矩脉动大、效率不够高等问题,严重限制了它的应用。本文针对SRM的优化控制问题,进行了控制策略、控制模式以及控制参数优化研究。根据不同转速采用了不同的控制模式,低速时为了限制电流过大,采用电流斩波控制方式(Current Chopper Control,CCC);高速时采用单脉冲式的角度位置控制方式(Angular Position Control,APC)。超高速时由于反电动势的作用使得电流难以上升,电机的转矩输出性能降低,难以进一步实现恒功率运行,为了拓展SRM的恒功率运行区,本文在超高速时研究并采用新型的电流连续导通模式(Continuous Conduction Mode,CCM),以极大地提高SRM的输出性能,拓宽系统的调速范围。SRM的控制有平均转矩控制和瞬时转矩控制,虽然瞬时转矩控制有利于减小转矩脉动,但是瞬时转矩控制的输出效率低,系统的运行范围有限。为了满足电机的宽速范围运行,本论文基于平均转矩控制,开展控制模式、控制策略和控制参数的优化研究。最大输出转矩、效率(转矩安培比)和转矩脉动等都是评价电机输出性能的指标,电机在不同的矩速运行条件下,对这些指标要求的侧重点不同。本文根据不同矩速工作区域的要求设计了不同的优化指标,并进一步开展了优化控制策略和优化控制参数研究。在低速阶段以减小转矩脉动为主要优化目标,进行了角度优化规律研究。中高速轻载时由于转矩脉动较大,因此在此阶段也以减小转矩脉动为主要优化目标,其它大部分运行区域均以效率为主要优化目标。超高速时采用CCM运行,并通过角度优化极大地提升了电机的输出转矩和运行效率,实现了SRM全速范围内的高性能运行。本文以一台1.1k W的三相12/8极SRM为样机,搭建了电机调速系统实验平台,并在该实验平台上进行了SRM全速范围运行实验,得到的实验结果与仿真结果相符合,验证了所提出的控制参数寻优方法的有效性。

宋士华[10](2021)在《基于多电平电路的开关磁阻电机DITC转矩脉动抑制研究》文中认为开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)是一种结构简单、无稀土材料的电机,其鲁棒性好,调速范围宽,适用于高温等恶劣环境,正逐渐替代传统电机。为了更好地实现SRM调速驱动系统的良好性能,提高驱动系统的可靠性,国内外学者进行了多方面的研究,但电机瞬时转矩脉动较大的问题仍然是限制SRM在更多范围内应用并发挥其优势的主要障碍。本文分析了转矩脉动产生的原因,总结了国内外抑制转矩脉动的方法。其中,开关磁阻电机的传统控制策略多为平均转矩控制,由于其双凸极结构,必然会导致转矩脉动。直接瞬时转矩控制(Direct Instantaneous Torque Control,DITC)直接对指令转矩和瞬时转矩进行比较得到绕组所需的参考电压,简化了控制系统结构,也可显着降低转矩脉动,故本文对SRM的DITC系统进行了详细研究。由于SRM励磁、退磁时,绕组两端的电压受到传统功率电路直流电源电压的限制,基于不对称半桥功率电路的DITC动态响应能力较差,为了克服不对称半桥功率电路的电压限制,本文提出了一种新型多电平功率电路,该不仅具有快速励磁、退磁功能,可使输出转矩快速稳定在一定范围内,有效抑制SRM的转矩脉动,还具有结构简单、对开关器件容量要求低、各相可独立运行等优点,适用于任一相数的电机,并且扩大了电机工作电压范围,提高了SRM的动态响应能力。并提出了一种基于负载大小对该功率电路升压电容进行选型的方法,且证明了该方法的可行性。在SRM的DITC系统中,滞环阈值对转矩脉动也有较大影响,故对传统DITC策略进行改进,制定了基于所采用的多电平功率电路的DITC策略。本文分析了滞环阈值对转矩脉动的影响,并探究了开关器件的开关频率、系统采样频率、负载及速度等对滞环阈值的影响,在此基础上,总结了滞环阈值变化的一般规律,提出了基于最小二乘法模型预测的滞环阈值在线寻优方案。本文对一台1.5k W三相12/8极的SRM样机进行了仿真,并设计了基于所提出的功率电路的SRM调速系统实验平台,最后通过实验验证了所提出的功率电路和控制策略在低速运行、高速运行及负载突变等工况下对抑制转矩脉动、提高动态性能方面的有效性和优越性。

二、开关磁阻电机驱动系统的控制方式(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、开关磁阻电机驱动系统的控制方式(论文提纲范文)

(1)双源输入的开关磁阻电机集成驱动拓扑及控制研究(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 开关磁阻电机功率变换器研究现状
        1.2.1 单源输入开关磁阻电机驱动拓扑
        1.2.2 多源输入开关磁阻电机的驱动拓扑
    1.3 本文主要研究内容及章节安排
第二章 双电源接入的双向DC-DC变换器拓扑及控制
    2.1 Buck/Boost DC-DC变换器并联型拓扑结构及原理
        2.1.1 传统Buck/Boost DC-DC变换器拓扑结构及原理
        2.1.2 并联双输入运行模式
    2.2 三开关级联的双向DC-DC变换器拓扑结构及原理
        2.2.1 三开关级联的双向DC-DC变换器拓扑工作原理和运行模式
        2.2.2 开关组合、理想电感电流及功率方向
        2.2.3 拓扑衍生方式
    2.3 功率变换器损耗分析
        2.3.1 双源输入Buck/Boost DC-DC变换器并联型损耗分析
        2.3.2 三开关级联的双向DC-DC变换器损耗分析
        2.3.3 损耗对比分析
    2.4 三开关级联的双向DC-DC变换器控制策略
    2.5 仿真分析
    2.6 实验验证
        2.6.1 实验平台介绍
        2.6.2 实验结果分析
    2.7 本章小结
第三章 双源输入的开关磁阻电机集成驱动功率拓扑及控制
    3.1 开关磁阻电机基本工作原理及控制策略
        3.1.1 开关磁阻电机基本原理
        3.1.2 开关磁阻电机基本控制策略
    3.2 双源输入的集成驱动功率拓扑及控制策略
        3.2.1 电机驱动控制
        3.2.2 制动回馈控制
    3.3 仿真分析
        3.3.1 电机调速仿真
        3.3.2 制动回馈仿真
    3.4 实验验证
        3.4.1 电机驱动运行控制实验
        3.4.2 电机制动回馈控制实验
    3.5 本章小结
第四章 双源输入的SRM集成驱动的优化控制
    4.1 双源输入的SRM集成驱动优化控制策略
        4.1.1 PI闭环控制原理
        4.1.2 滑模变结构控制
        4.1.3 自抗扰控制原理
        4.1.4 多维泰勒网控制原理
    4.2 仿真对比
    4.3 实验验证
    4.4 控制策略的综合比较
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
作者简介

(2)开关磁阻电机调速系统控制策略的研究与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 SRM的发展概况及研究现状
        1.2.1 SRM的发展概况
        1.2.2 国内外的研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 SRM的工作原理及数学模型
    2.1 SRM的基本结构和工作原理
    2.2 SRM的基本方程
        2.2.1 电路方程
        2.2.2 机械方程
        2.2.3 机电联系方程
    2.3 SRM数学模型
        2.3.1 SRM的线性模型
        2.3.2 SRM的非线性模型
        2.3.3 SRM的准线性模型
    2.4 本章小结
第3章 传统控制方式原理及其MATLAB/Simulink仿真
    3.1 SRM的传统控制方法
        3.1.1 电流斩波控制
        3.1.2 电压斩波控制
        3.1.3 角度位置控制
    3.2 MATLAB软件的基本介绍
    3.3 SRM基本元件的Simulink仿真
    3.4 电流斩波控制策略仿真
    3.5 电压斩波控制策略仿真
    3.6 角度位置控制策略仿真
    3.7 本章小结
第4章 基于电流软斩波的分段PWM变占空比控制
    4.1 CCC的工作方式
    4.2 SRM电流脉动原因的分析
    4.3 脉宽调制技术的基本原理及优点
    4.4 基于电流软斩波分段PWM变占空比控制
        4.4.1 分段PWM占空比控制原理
        4.4.2 模糊控制器设计
        4.4.3 PWM占空比解析计算
    4.5 仿真模型搭建及结果分析
        4.5.1 基于电流软斩波分段PWM变占空比控制的仿真模型
        4.5.2 参数识别
        4.5.3 仿真结果分析
    4.6 本章小结
第5章 开关磁阻电机调速系统实验平台
    5.1 硬件平台的总体设计
    5.2 硬件设计
        5.2.1 整流滤波器
        5.2.2 功率变换器的硬件设计
        5.2.3 电压和电流采样调理电路设计
        5.2.4 数字控制器设计
        5.2.5 位置检测电路
        5.2.6 电机介绍
    5.3 软件设计
    5.4 实验研究
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文及主要成果
致谢

(3)开关磁阻电机驱动系统功率变换器故障诊断研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 概述
    1.1 引言
    1.2 电机驱动系统故障诊断技术的研究现状
    1.3 开关磁阻电机驱动系统
    1.4 开关磁阻电机驱动系统故障诊断技术研究现状
    1.5 本文主要工作
2 开关磁阻电机驱动系统功率变换器介绍及故障分析
    2.1 引言
    2.2 开关磁阻电机驱动系统功率变换器介绍
    2.3 开关磁阻电机的基本控制策略和斩波模式
    2.4 不对称半桥型功率变换器故障分析
    2.5 不对称半桥型功率变换器故障诊断方法
    2.6 本章小结
3 硬斩波模式下基于组合支路电流的故障诊断方法
    3.1 引言
    3.2 支路电流分析
    3.3 故障分析及故障特征量
    3.4 仿真验证
    3.5 实验分析
    3.6 本章小结
4 软斩波模式下基于位置管电流变化的故障诊断方法
    4.1 引言
    4.2 电流变化分析
    4.3 故障分析及故障特征量
    4.4 基于固定频率位置管电流变化的故障诊断方法
    4.5 基于随机频率位置管电流变化的故障诊断方法
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 本文主要工作
    5.2 需进一步研究的工作
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)基于自抗扰的开关磁阻电机直接转矩控制系统研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 开关磁阻电机控制系统研究现状
        1.2.1 开关磁阻电机主要研究方向
        1.2.2 直接转矩控制研究现状
        1.2.3 模型预测研究现状
        1.2.4 自抗扰控制研究现状
    1.3 本文研究主要内容
第2章 开关磁阻电机数学模型与控制方式
    2.1 开关磁阻电机的基本原理
        2.1.1 开关磁阻电机的结构
        2.1.2 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 开关磁阻电机的基本方程
        2.2.2 开关磁阻电机的数学模型
    2.3 开关磁阻电机控制方式
    2.4 本章小结
第3章 开关磁阻电机直接转矩控制分析
    3.1 SRM直接转矩控制
        3.1.1 SRM直接转矩控制基本原理
        3.1.2 基本型空间电压矢量
        3.1.3 电压矢量开关表
        3.1.4 扇区判断
        3.1.5 传统DTC存在的问题
    3.2 SRM直接转矩控制的改进
        3.2.1 传统DTC的改进方案
        3.2.2 模型预测控制基本原理
        3.2.3 基于模型预测的改进型直接转矩控制
    3.3 本章小结
第4章 开关磁阻电机自抗扰控制与系统仿真
    4.1 控制系统的组成
    4.2 SRM自抗扰控制策略
        4.2.1 自抗扰控制基本原理
        4.2.2 SRM速度外环自抗扰控制器设计
    4.3 SRM调速系统仿真模型搭建
        4.3.1 系统总体仿真模型
        4.3.2 SRM本体模型
        4.3.3 功率变换器模块
        4.3.4 磁链变换及扇区判断模块
        4.3.5 模型预测模块
        4.3.6 自抗扰控制器模块
    4.4 仿真结果分析
        4.4.1 改进型MPDTC与传统控制方法的仿真对比
        4.4.2 LADRC与传统PI控制方法的仿真对比
    4.5 本章小结
第5章 SRM调速系统设计与实验分析
    5.1 硬件电路设计
        5.1.1 功率与驱动电路
        5.1.2 电流、电压检测电路
        5.1.3 位置检测电路
        5.1.4 保护电路
    5.2 系统软件设计
        5.2.1 主程序设计
        5.2.2 初始化子程序
        5.2.3 启动程序设计
        5.2.4 中断服务子程序设计
        5.2.5 速度环自抗扰子程序
    5.3 实验结果及分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及获得成果
致谢

(5)基于全周期电感法的开关磁阻电机位置检测技术研究(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 SRM无位置传感器技术研究现状
        1.2.1 被动检测技术
        1.2.2 主动检测技术
        1.2.3 混合检测技术
    1.3 论文主要研究内容
2 SRM的控制系统及数学模型
    2.1 开关磁阻电机
    2.2 SRM控制系统的组成
        2.2.1 功率变换器
        2.2.2 控制模块
        2.2.3 检测模块
    2.3 SRM的基本数学方程
    2.4 SRM的模型分析
        2.4.1 线性模型
        2.4.2 准线性模型
        2.4.3 非线性模型
    2.5 SRM的电磁特性获取
        2.5.1 特殊位置处的磁链测量
        2.5.2 磁链数据处理过程
    2.6 本章小结
3 基于全周期电感法的位置检测技术研究
    3.1 SRM无位置传感器初始位置判定
        3.1.1 高频脉冲注入法基本原理
        3.1.2 高频脉冲激励时间与频率选取
    3.2 SRM三相电感计算原理与运行状态分析
        3.2.1 全周期电感获取
        3.2.2 电感运行状态分析
    3.3 SRM全周期电感交点控制策略
        3.3.1 高电感区电感交点补偿法
        3.3.2 非导通相电感阈值法
    3.4 开通角与关断角优化
    3.5 本章小结
4 SRM无位置检测控制系统仿真分析
    4.1 SRM控制系统仿真建模
        4.1.1 SRM本体和功率变化电路仿真模型
        4.1.2 电流斩波控制器与脉冲注入仿真模块
        4.1.3 电感和非导通相电感阈值法仿真模型
        4.1.4 转子转速、位置及换相逻辑仿真模块
    4.2 仿真结果与分析
        4.2.1 恒转速负载突变仿真分析
        4.2.2 恒负载转速突变仿真分析
    4.3 本章小结
5 SRM无位置检测控制系统实验设计与分析
    5.1 系统总体设计
    5.2 系统硬件设计
        5.2.1 系统电源电路设计
        5.2.2 功率变换主电路
        5.2.3 功率变换器的驱动电路设计
        5.2.4 电流、电压采样电路设计
        5.2.5 转子位置检测电路设计
    5.3 系统软件设计
        5.3.1 系统主程序
        5.3.2 转子位置与转速估计程序
        5.3.3 转速电流双闭环程序
        5.3.4 电流斩波控制子程序
    5.4 实验结果分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录

(6)基于九区间滞环控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 SRM转矩脉动抑制研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第二章 SRM工作原理及基本控制策略
    2.1 SRM结构和工作原理
        2.1.1 SRM的结构
        2.1.2 SRM的工作原理
    2.2 SRM的数学模型
        2.2.1 基本方程
        2.2.2 线性模型
        2.2.3 准线性模型
        2.2.4 非线性模型
    2.3 仿真建模
        2.3.1 磁参数法
        2.3.2 偏微分法
    2.4 基本控制策略
        2.4.1 电流斩波控制
        2.4.2 脉宽调制控制
        2.4.3 角度位置控制
    2.5 本章小结
第三章 SRM九区间直接瞬时转矩控制
    3.1 直接瞬时转矩控制策略
        3.1.1 瞬时转矩的估计
        3.1.2 功率变换器的三种状态
    3.2 六区间直接瞬时转矩滞环控制策略
        3.2.1 六区间的划分
        3.2.2 两相交换区控制策略
        3.2.3 单向导通区控制策略
        3.2.4 仿真结果及分析
    3.3 九区间直接瞬时转矩滞环控制策略
        3.3.1 九区间的划分
        3.3.2 九区间DITC控制策略
        3.3.3 仿真结果及分析
    3.4 本章小结
第四章 基于TSF的开关磁阻电机模糊PID控制研究
    4.1 转矩分配函数控制策略
        4.1.1 转矩分配控制系统结构
        4.1.2 转矩分配函数的确定
    4.2 转速调节器设计
        4.4.1 混合型模糊控制器
        4.4.2 精确量的模糊化
        4.4.3 模糊控制规则
        4.4.4 模糊量的清晰化
    4.3 仿真结果及分析
    4.4 本章小结
第五章 基于One NET的开关磁阻电机实验平台搭建
    5.1 总体设计方案
    5.2 硬件电路设计
        5.2.1 主控芯片
        5.2.2 功率变换和驱动电路
        5.2.3 电流采样和保护电路
        5.2.4 位置检测电路
        5.2.5 无线串口电路
    5.3 系统软件设计
        5.3.1 主程序设计
        5.3.2 初始化程序
        5.3.3 中断服务程序
        5.3.4 测速子程序
        5.3.5 无线连接程序
    5.4 控制系统测试
        5.4.1 测试平台搭建
        5.4.2 实验结果分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果

(7)具有小电容多电平的开关磁阻电机功率变换器拓扑设计及其控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 本课题研究背景及研究意义
        1.1.1 本课题研究背景
        1.1.2 本课题研究意义
    1.2 开关磁阻电机驱动国内外相关研究现状
    1.3 本课题研究目标和主要研究内容
    1.4 本章小结
第二章 开关磁阻电机驱动系统的工作原理
    2.1 开关磁阻电机驱动系统的组成和运行原理
    2.2 开关磁阻电机的数学模型
        2.2.1 开关磁阻电机的基本方程
        2.2.2 开关磁阻电机模型线性化分析
    2.3 开关磁阻电机的控制策略
        2.3.1 电流斩波控制
        2.3.2 电压斩波控制
        2.3.3 角度位置控制
    2.4 本章小结
第三章 具有小电容多电平开关磁阻电机功率变换器
    3.1 基于传统功率变换器的分析
        3.1.1 传统功率变换器工作模式
        3.1.2 功率纹波对功率变换器的影响
    3.2 具有小电容多电平功率变换器拓扑
        3.2.1 具有小电容多电平功率变换器拓扑介绍
        3.2.2 工作原理分析
    3.3 本章小结
第四章 具有小电容多电平功率变换器运行及控制分析
    4.1 具有小电容多电平功率变换器拓扑运行分析
        4.1.1 相电流上升和下降时间分析
        4.1.2 死区对直流母线电压的影响
        4.1.3 数学建模
    4.2 功率流动控制策略
    4.3 仿真比较分析
    4.4 本章小结
第五章 实验验证及分析
    5.1 功率变换器硬件设计
    5.2 实验平台搭建
        5.2.1 RT-LAB实验平台介绍
        5.2.2 开关磁阻电机驱动系统参数设置
    5.3 实验验证及结果分析
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间取得与学位论文相关的成果
致谢

(8)开关磁阻电机驱动系统优化控制研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 开关磁阻电机驱动系统研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 开关磁阻电机低速范围内电流优化方法
    2.1 引言
    2.2 传统电流控制方法
    2.3 改进型电流控制方法
    2.4 仿真与实验验证
    2.5 本章小结
3 开关磁阻电机无位置传感器控制方法
    3.1 引言
    3.2 脉冲注入法初始定位
    3.3 基于相似三角形法的转子精确定位
    3.4 基于电感模型的无位置控制
    3.5 仿真与实验验证
    3.6 本章小结
4 开关磁阻电机相电流重构方法
    4.1 引言
    4.2 传统电流采样方法
    4.3 双传感器相电流重构方法
    4.4 仿真与实验验证
    4.5 本章小结
5 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 进一步研究
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(9)开关磁阻电机控制模式和控制参数的优化研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景和意义
    1.2 SRM的发展概况
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 SRM优化控制研究现状
        1.3.2 SRM电流连续导通模式研究现状
    1.4 本文主要研究内容及章节安排
第二章 SRM的基本原理
    2.1 SRM的结构及工作原理
    2.2 SRM的数学模型
        2.2.1 SRM的基本方程
        2.2.2 SRM的线性模型
        2.2.3 SRM的准线性模型
        2.2.4 SRM的非线性模型
    2.3 SRM驱动系统的基本组成
    2.4 本章小结
第三章 恒转矩区的最优角度选择
    3.1 SRM驱动系统建模
        3.1.1 SRM模型搭建
        3.1.2 功率变换器模型搭建
        3.1.3 SRM优化性能指标
    3.2 SRM的恒转矩特性
    3.3 CCC运行原理及模型搭建
    3.4 CCC最优角度选择
        3.4.1 优化目标的选择
        3.4.2 最优关断角选择
        3.4.3 最优开通角选择
        3.4.4 最优开关角规律
    3.5 本章小结
第四章 恒功率区的最优角度选择
    4.1 SRM的恒功率特性
    4.2 APC工作原理及模型搭建
        4.2.1 APC工作原理
        4.2.2 APC模型搭建
    4.3 APC角度优化
        4.3.1 以转矩安培比为优化目标
        4.3.2 多目标优化
    4.4 本章小结
第五章 SRM恒功率区的扩展与最优角度选择
    5.1 SRM的串励特性
    5.2 CCM工作原理
    5.3 CCM下的最优角度选择
        5.3.1 最优导通角的选择
        5.3.2 最优开通角的选择
    5.4 CCM峰值电流斩波控制方式
    5.5 本章小结
第六章 实验平台设计与实验验证
    6.1 硬件平台搭建
        6.1.1 硬件平台介绍
        6.1.2 控制电路的设计
        6.1.3 采集电路的设计
    6.2 控制器软件设计
    6.3 实验验证
        6.3.1 CCC最优角度验证
        6.3.2 APC最优角度验证
        6.3.3 CCM实验验证
    6.4 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文工作总结
    7.2 后续研究方向
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢

(10)基于多电平电路的开关磁阻电机DITC转矩脉动抑制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 SRM的发展概况
    1.3 SRM的转矩脉动抑制研究现状
        1.3.1 转矩脉动产生原因
        1.3.2 转矩脉动抑制策略的研究现状
    1.4 本文主要研究内容及章节安排
第二章 SRM基本原理及其驱动系统
    2.1 SRM的结构及工作原理
    2.2 SRM的数学模型
        2.2.1 SRM的基本方程式
        2.2.2 SRM线性模型
        2.2.3 SRM准线性模型
        2.2.4 SRM非线性模型
    2.3 SRM调速系统
        2.3.1 SRM调速系统的构成
        2.3.2 SRM基本调速控制方式
    2.4 本章小结
第三章 传统的SRM直接瞬时转矩控制
    3.1 传统DITC控制系统
    3.2 不对称半桥功率电路结构及其工作状态
    3.3 传统DITC控制策略
    3.4 传统DITC控制系统存在的问题
    3.5 本章小结
第四章 基于新型多电平功率电路的DITC
    4.1 多电平功率电路可行性分析
    4.2 新型多电平功率电路
        4.2.1 新型多电平功率电路拓扑结构
        4.2.2 新型多电平功率电路工作模式
    4.3 新型多电平功率电路的器件选型
        4.3.1 功率器件的选型
        4.3.2 滤波电容的选型
        4.3.3 升压电容的选型
    4.4 基于新型多电平功率电路的滞环策略
    4.5 仿真验证
        4.5.1 仿真模型
        4.5.2 仿真结果
    4.6 本章小结
第五章 变滞环阈值DITC研究
    5.1 变滞环阈值的可行性
    5.2 滞环阈值影响因素
        5.2.1 功率器件开关频率的影响
        5.2.2 负载对滞环阈值的影响
        5.2.3 速度对滞环阈值的影响
        5.2.4 滞环阈值的一般规律
    5.3 滞环阈值的在线寻优
    5.4 仿真验证
        5.4.1 仿真模型
        5.4.2 仿真结果
    5.5 本章小结
第六章 实验平台设计
    6.1 硬件平台的设计
        6.1.1 控制电路的设计
        6.1.2 功率电路的设计
        6.1.3 检测电路的设计
        6.1.4 保护电路的设计
    6.2 软件平台的设计
    6.3 抗干扰设计
        6.3.1 硬件抗干扰的设计
        6.3.2 软件抗干扰的设计
    6.4 实验验证
        6.4.1 实验系统
        6.4.2 实验结果
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文总结工作
    7.2 后续工作展望
参考文献
发表学术论文和参加科研情况
致谢

四、开关磁阻电机驱动系统的控制方式(论文参考文献)

  • [1]双源输入的开关磁阻电机集成驱动拓扑及控制研究[D]. 徐磊. 南京信息工程大学, 2021(01)
  • [2]开关磁阻电机调速系统控制策略的研究与实现[D]. 潘广路. 曲阜师范大学, 2021(02)
  • [3]开关磁阻电机驱动系统功率变换器故障诊断研究[D]. 陈浩彪. 中国矿业大学, 2021
  • [4]基于自抗扰的开关磁阻电机直接转矩控制系统研究[D]. 齐文. 哈尔滨理工大学, 2021(02)
  • [5]基于全周期电感法的开关磁阻电机位置检测技术研究[D]. 贺帅帅. 西安科技大学, 2021(02)
  • [6]基于九区间滞环控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制研究[D]. 屈资喻. 江西理工大学, 2021(01)
  • [7]具有小电容多电平的开关磁阻电机功率变换器拓扑设计及其控制研究[D]. 孙伟杰. 广东工业大学, 2021
  • [8]开关磁阻电机驱动系统优化控制研究[D]. 王泽路. 中国矿业大学, 2021
  • [9]开关磁阻电机控制模式和控制参数的优化研究[D]. 李岳峰. 天津工业大学, 2021(01)
  • [10]基于多电平电路的开关磁阻电机DITC转矩脉动抑制研究[D]. 宋士华. 天津工业大学, 2021(01)

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开关磁阻电机驱动系统的控制方法
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