磁懸浮開關磁阻電機高速數(shù)字控制系統(tǒng)的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、開關磁阻電機結(jié)構(gòu)簡單、運行效率高、容錯能力強,具有良好的高溫和高速適應性,有著極其廣泛的應用前景。將磁懸浮技術應用于開關磁阻電機中可充分發(fā)揮其高速適應性,且利用對轉(zhuǎn)子的徑向控制改善了因不對稱磁拉力引起的振動和噪聲等問題。
   為滿足磁懸浮開關磁阻電機高速穩(wěn)定運行的性能要求,控制器必然要達到高性能、高速化、集成化的要求,而數(shù)字信號處理技術和電子技術的進一步發(fā)展,為研究多功能、高性能的數(shù)字控制器提供了硬件條件和技術保障。
 

2、  本文系統(tǒng)研究了試驗用五自由度磁懸浮開關磁阻電機的基本工作原理,并推導了BSRM的數(shù)學模型。研究了磁懸浮開關磁阻電機控制策略,針對磁懸浮開關磁阻電機經(jīng)典數(shù)學模型中懸浮力在徑向兩自由度之間及平均轉(zhuǎn)矩和懸浮力之間的復雜非線性耦合問題,本文采用了一種分相導通解耦的控制策略,從矩角特性分析出發(fā),找到一個合適的雙相導通區(qū)間。在該導通區(qū)間下,一相負責產(chǎn)生懸浮力,稱為懸浮相,另一相負責產(chǎn)生平均轉(zhuǎn)矩,稱為轉(zhuǎn)矩相。其中懸浮相處于懸浮力的最大導通區(qū)間,

3、且徑向正交兩自由度上耦合很小,從而實現(xiàn)平均轉(zhuǎn)矩和懸浮力的獨立控制以及徑向兩自由度上懸浮力的獨立控制。并在該控制策略思想下,設計了基于CPLD和DSP的模糊PID控制器,并進行了仿真試驗,結(jié)果表明,設計的控制器具有良好的控制性能。
   以設計的12/8結(jié)構(gòu)樣機為控制對象,對磁懸浮開關磁阻電機高速數(shù)字控制系統(tǒng)進行了硬件原理設計,包括功率變換器和控制系統(tǒng)設計??刂葡到y(tǒng)設計采用CPLD+DSP的架構(gòu),對各自承擔的控制任務進行了合理分配

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