開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(SRD)是一種新型交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、成本低廉、控制參數(shù)多、控制方法靈活、可得到各種所需的機(jī)械特性,而備受矚目,應(yīng)用日益廣泛.并且SRD在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)均具有較高的效率,這一點(diǎn)是其它調(diào)速系統(tǒng)所不可比擬的.但開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(SRM)的振動(dòng)與噪聲比較大,這影響了SRD在許多領(lǐng)域的應(yīng)用.本文針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了研究,提出了一種新型齒極結(jié)構(gòu),可有效降低開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的振動(dòng)與噪聲.通過(guò)電磁場(chǎng)有限元計(jì)算可看出,在新型齒極結(jié)構(gòu)下,導(dǎo)致開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)振動(dòng)與噪聲的徑向力大為減小,尤其是當(dāng)轉(zhuǎn)子極相對(duì)定子極位于關(guān)斷位置時(shí),徑向力大幅度地減小,并改善了徑向力沿定子圓周的分布,使其波動(dòng)減小,從而減小了定子鐵心的變形與振動(dòng),進(jìn)而降低了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的噪聲.靜態(tài)轉(zhuǎn)矩因轉(zhuǎn)子極開(kāi)槽也略微減小,但對(duì)電機(jī)的效率影響不大.開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)因磁路的飽和導(dǎo)致參數(shù)的非線性,又因在不同控制方式下是變結(jié)構(gòu)的.這使得開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制非常困難.經(jīng)典的線性控制方法如PI、PID等方法用于開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的控制,效果不好.其它的控制方法如滑模變結(jié)構(gòu)控制、狀態(tài)空間控制方法等可取得較好的控制效果但大都比較復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難.而智能控制方法如模糊控制本身為一種非線性控制方法,對(duì)于非線性、變結(jié)構(gòu)、時(shí)變的被控對(duì)象均可取得較好的控制效果且不需知道被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,這對(duì)于很難精確建模的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)來(lái)說(shuō)尤其適用.同時(shí),模糊控制實(shí)現(xiàn)比較容易.但對(duì)于變參數(shù)、變結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)來(lái)說(shuō)固定參數(shù)的模糊控制在不同條件下其控制效果難以達(dá)到最優(yōu).為取得最優(yōu)的控制效果,該文采用帶修正因子的自組織模糊控制器,采用單純形加速優(yōu)化算法通過(guò)在線調(diào)整參數(shù),達(dá)到了較好的控制效果.仿真結(jié)果證明了這一點(diǎn).
標(biāo)簽: 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 自組織 模糊控制
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)是電機(jī)技術(shù)與現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微機(jī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,既具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固、成本低、容錯(cuò)能力強(qiáng),耐高溫等優(yōu)點(diǎn),又在高度發(fā)展的電力電子和微機(jī)控制技術(shù)的支持下獲得了良好的可控性能,目前己經(jīng)在多個(gè)工業(yè)部門得到應(yīng)用。因此,開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)在驅(qū)動(dòng)調(diào)速領(lǐng)域有著良好的發(fā)展前景。本論文在對(duì)前人成果的廣泛了解和研究基礎(chǔ)上,以philip公司生產(chǎn)的LPC2101為主控芯片,充分利用其高速運(yùn)算能力和面向電機(jī)控制的高效控制能力,設(shè)計(jì)并制作了SRM控制器與系統(tǒng)軟件。本文以開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的調(diào)速控制策略及其控制實(shí)現(xiàn)方法為主要研究?jī)?nèi)容,對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、功率變換器技術(shù)、控制策略、控制方案的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了全面深入的研究。 全文的研究工作分為五個(gè)部分,第一部分介紹了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的構(gòu)成及基本工作原理,綜述了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、特點(diǎn)及研究動(dòng)向,總結(jié)了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)系統(tǒng)存在的技術(shù)問(wèn)題,提出了本文的研究目的和主要研究?jī)?nèi)容。 第二部分引用并討論了SR電動(dòng)機(jī)的基本數(shù)學(xué)模型和準(zhǔn)線性數(shù)學(xué)模型,然后基于此重點(diǎn)分析了與電動(dòng)機(jī)運(yùn)行特性密切相關(guān)的相電流波形與轉(zhuǎn)子角位移的函數(shù)關(guān)系,最后根據(jù)課題所關(guān)心的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),在理論分析的基礎(chǔ)上提出了SR電動(dòng)機(jī)控制方案并進(jìn)行了原理性分析,對(duì)SR電動(dòng)機(jī)各個(gè)運(yùn)行階段的特點(diǎn)進(jìn)行分析并初步提出控制方案。 第三部分對(duì)SR電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,主要包括以LPC2101為核心的控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì),根據(jù)SR電機(jī)的控制特點(diǎn),盡可能地開(kāi)發(fā)了LPC2101的硬件資源和軟件資源,使控制系統(tǒng)具有很高的控制精度和靈活性,然后對(duì)功率變換器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和制作,分析了各種主電路形式的優(yōu)缺點(diǎn),采用了新型IGBT功率管作為主開(kāi)關(guān)元器件,使功率變換器結(jié)構(gòu)得到簡(jiǎn)化,設(shè)計(jì)了IGBT的功率驅(qū)動(dòng)電路,并專門設(shè)計(jì)了電壓鉗位電路和諸如過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)等保護(hù)單元,保證了整個(gè)系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行,然后分析了SR電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)位置傳感器檢測(cè)電路設(shè)計(jì)、電流及電壓斬波電路設(shè)計(jì)、電流檢測(cè)及保護(hù)電路設(shè)計(jì)等。 第四部分主要介紹了系統(tǒng)的總體控制思想,分析了各個(gè)運(yùn)行階段的控制策略,對(duì)控制策略的軟件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了設(shè)計(jì),并給出了軟件實(shí)現(xiàn)的具體流程圖,直觀地體現(xiàn)了軟件編程思想。最后,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究及分析。目前,該控制系統(tǒng)已調(diào)試完畢,基本實(shí)現(xiàn)預(yù)期功能。 本文對(duì)以ARM為控制核心的開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究,得出了基于有位置傳感器檢測(cè)的控制方案。針對(duì)SR電機(jī)的控制特點(diǎn),充分利用了ARM的硬件資源,采用PID數(shù)字調(diào)節(jié),發(fā)出相通斷信號(hào)和PWM信號(hào),并和電流、電壓等保護(hù)信號(hào)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)主功率元件的通斷控制。并且設(shè)計(jì)了相應(yīng)的外圍硬件檢測(cè)、保護(hù)、控制及人機(jī)接口電路,使控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,可靠性高;系統(tǒng)的控制軟件設(shè)計(jì),采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法,增強(qiáng)了系統(tǒng)的可讀性及可維護(hù)性,實(shí)現(xiàn)了一種電壓斬波和電流斬波控制相結(jié)合的控制方式;結(jié)合系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的軟件模塊,使系統(tǒng)具有完善的保護(hù)和控制性能。 本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)試驗(yàn),調(diào)速范圍可達(dá)100~2000轉(zhuǎn)/分,效率較高,性能優(yōu)良,驗(yàn)證了控制思想和控制方法的正確性。
標(biāo)簽: ARM 開(kāi)關(guān)磁阻 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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· 摘要: 社會(huì)生產(chǎn)、生活的許多方面需要用到地磁定向,本文以磁阻傳感器為基礎(chǔ),組合加速度計(jì)、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換芯片(ADS8364)以及DSP微控制器(MC56F8366)等器件構(gòu)建了一個(gè)具有傾角補(bǔ)償?shù)碾娮恿_盤,試驗(yàn)表明該系統(tǒng)具有良好的指向能力.
上傳時(shí)間: 2013-07-09
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· 摘要: 以四相8/6極、5.5KW開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)為研究對(duì)象,設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速(SRD)系統(tǒng).該系統(tǒng)采用TMS320F240為主控單元,詳細(xì)介紹了功率電路和控制器的結(jié)構(gòu)組成和工作原理,采用了改進(jìn)型的不對(duì)稱半橋結(jié)構(gòu)的功率變換器,并針對(duì)EXB841的不足之處加以改進(jìn).實(shí)驗(yàn)表明此系統(tǒng)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且運(yùn)行效果良好.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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該文介紹了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)的基本原理,設(shè)計(jì)了一種用80C196 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并對(duì)該開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與測(cè)試,實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)運(yùn)行可靠。開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是磁阻電動(dòng)機(jī)與電子開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)控制器組成的控制裝置,又稱開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(Switched Reluctance Motor drive,簡(jiǎn)稱SRD)。電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單堅(jiān)固,運(yùn)行可靠,系統(tǒng)具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩高、啟動(dòng)電流低、調(diào)速范圍寬、運(yùn)行效率高,特別適用于頻繁啟停及正反轉(zhuǎn)運(yùn)行,使得SRD 成為交,直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的強(qiáng)有力競(jìng)爭(zhēng)者。目前,SRD 已用于多個(gè)領(lǐng)域,如:電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)、家用電器、伺服與調(diào)速系統(tǒng)等許多領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)了一個(gè)以 80C196 單片機(jī)為控制核心的SRD 的控制系統(tǒng),充分利用了SRD 電機(jī)控制方式靈活的特點(diǎn),采用數(shù)字化控制系統(tǒng)對(duì)SR 電機(jī)進(jìn)行控制,簡(jiǎn)化了硬件電路,提高了系統(tǒng)的可靠性。
標(biāo)簽: 單片機(jī) 開(kāi)關(guān)磁阻 電機(jī)驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間: 2013-11-05
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為對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,設(shè)計(jì)了一款基于DSP的TMS320F2812數(shù)字信號(hào)處理器為控制核心,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。以模塊化的思想設(shè)計(jì)了MCU控制系統(tǒng)、位置檢測(cè)系統(tǒng)、不對(duì)稱功率電路等模塊。給出了軟件設(shè)計(jì)的思想和方法,完成了嵌入式軟件系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。該調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大及調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn),具有很好的發(fā)展前景。
標(biāo)簽: DSP 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 調(diào)速 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間: 2014-12-28
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考慮到公路環(huán)境的特殊性,應(yīng)用各向異性磁阻傳感器并結(jié)合ZigBee技術(shù),設(shè)計(jì)了一款無(wú)線車輛檢測(cè)器。對(duì)車輛檢測(cè)器的硬件系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)車輛檢測(cè)器的輸出特性進(jìn)行研究,驗(yàn)證了方案的可行性。實(shí)驗(yàn)表明,該車輛檢測(cè)器能夠?qū)囕v的有無(wú)和方向做出判斷,并對(duì)車輛進(jìn)行分類。
標(biāo)簽: 磁阻傳感器 無(wú)線 車輛檢測(cè)器
上傳時(shí)間: 2013-10-17
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本文介紹了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(Switched Reluctance Drive, SRD)的發(fā)展概況、系統(tǒng)構(gòu)成以及目前的研究熱點(diǎn)。 關(guān) 鍵 詞: 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 研究熱點(diǎn) Abstract:In this paper, development, construction and research focus of Switched Reluctance Drive were introduced. Keywords: Switched Reluctance Motor Research focus 1 發(fā)展簡(jiǎn)介 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(Switched Reluctance Motor, SRM)最早可以追溯到1970年,英國(guó)Leeds大學(xué)步進(jìn)電機(jī)研究小組首創(chuàng)一個(gè)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)雛形。到1972年進(jìn)一步對(duì)帶半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)的小功率電動(dòng)機(jī)(10w~1kw)進(jìn)行了研究。1975年有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展,并一直發(fā)展到可以為50kw的電瓶汽車提供裝置。1980年在英國(guó)成立了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置有限公司(SRD Ltd.),專門進(jìn)行SRD系統(tǒng)的研究、開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。1983年英國(guó)(SRD Ltd.)首先推出了SRD系列產(chǎn)品,該產(chǎn)品命名為OULTON。1984年TASC驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)公司也推出了他們的產(chǎn)品。另外SRD Ltd. 研制了一種適用于有軌電車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),到1986年已運(yùn)行500km。該產(chǎn)品的出現(xiàn),在電氣傳動(dòng)界引起不小的反響。在很多性能指標(biāo)上達(dá)到了出人意料的高水平,整個(gè)系統(tǒng)的綜合性能價(jià)格指標(biāo)達(dá)到或超過(guò)了工業(yè)中長(zhǎng)期廣泛應(yīng)用的一些變速傳動(dòng)系統(tǒng)。下表是當(dāng)時(shí)對(duì)幾種常用變速傳動(dòng)系統(tǒng)各項(xiàng)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)所作的比較。成本 1.0 1.5 1.0 美國(guó)、加拿大、南斯拉夫、埃及等國(guó)家也都開(kāi)展了SRD系統(tǒng)的研制工作。在國(guó)外的應(yīng)用中,SRD一般用于牽引中,例如電瓶車和電動(dòng)汽車。同時(shí)高速性能是SRD的一個(gè)特長(zhǎng)的方向。據(jù)報(bào)道,美國(guó)為空間技術(shù)研制了一個(gè)25000r/min、90kW的高速SRD樣機(jī)。我國(guó)大約在1985年才開(kāi)始對(duì)SRD系統(tǒng)進(jìn)行研究。SRD系統(tǒng)的研究已被列入我國(guó)中、小型電機(jī)“八五”、“九五”和“十五”科研規(guī)劃項(xiàng)目。華中科技大學(xué)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)課題組在“九五”項(xiàng)目中研制出使用SRD的純電動(dòng)轎車,在“十五”項(xiàng)目中將SRD應(yīng)用到混合動(dòng)力城市公交車,均取得了較好的運(yùn)行效果。紡織機(jī)械研究所將SRD應(yīng)用于毛巾印花機(jī)、卷布機(jī),煤礦牽引及電動(dòng)車輛等,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 從上世紀(jì)90年代國(guó)際會(huì)議的上有關(guān)SRD系統(tǒng)的文章來(lái)看,對(duì)SRD系統(tǒng)的研究工作已經(jīng)從論證它的優(yōu)點(diǎn)、開(kāi)發(fā)應(yīng)用階段進(jìn)入到設(shè)計(jì)理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)研究階段。對(duì)SR電機(jī)、控制器、功率變換器等的運(yùn)行理論、優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)形式等方面進(jìn)行了更加深入的研究。
標(biāo)簽: 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 發(fā)展 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 講座
上傳時(shí)間: 2013-10-11
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2407A開(kāi)發(fā)的開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)控制程序的源代碼
標(biāo)簽: 2407A 開(kāi)關(guān)磁阻 電機(jī)控制 源代碼
上傳時(shí)間: 2015-04-07
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開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的主要研究 “開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)(Switched reluctance motor簡(jiǎn)稱SR電動(dòng)機(jī))”一詞源見(jiàn)于美國(guó)學(xué)者S.A.Nasar1969年所撰論文,它描述了這種電機(jī)的兩個(gè)基本特征:1開(kāi)關(guān)性——電機(jī)必須工作在一種連續(xù)的開(kāi)關(guān)模式,這是為什么在各種新型半導(dǎo)體器件獲得后才得以發(fā)展得主要原因;2磁阻性——它是真正的磁阻電機(jī),定、轉(zhuǎn)子具有可變磁阻回路。
標(biāo)簽: reluctance Switched Nasar motor
上傳時(shí)間: 2013-12-17
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