无轴承开关磁阻电机平均悬浮力控制策略

针对磁悬浮开关磁阻电机这一多变量、非线性、强耦合系统解耦控制时逆动力学模型难以获取的问题,提出一种基于最小二乘支持向量机的逆动力学建模与解耦控制方法。介绍磁悬浮开关磁阻电机工作原理,给出悬浮力和转矩的动力学模型,分析模型的可逆性。在此基础上,结合最小二乘支持向量机拟合与逆模解耦线性化特点,研究磁悬浮开关磁阻电机的最小二乘支持向量机逆动力学建模与解耦控制方法,给出逆动力学建模与优化过程,设计前馈和反馈环节对系统进行复合控制。仿真及实验结果表明:逆动力学模型实现了系统的解耦线性化,复合控制系统具有良好的动态和静态性能。

介绍了单神经元自适应pid算法原理,提出了以单神经元自适应pid控制算法为核心的四相8/6极开关磁阻电机调速系统设计。以mcs80c196kc单片机作为控制器,对调速系统的硬件电路和软件部分进行了设计,实现了单神经元pid自适应控制算法在开关磁阻电机调速中的应用。实验证明,该控制算法有助于改善开关磁阻电机的调速性能。

开关磁阻电机研究的 背景及意义 一、项目目的与意义 开关磁阻电机设计及其在矿山机械中的应用研究项目属于《国家 中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》中工业节能（机电产 品节能）、基础件和通用部件的重点支持领域，同时符合《湖南省加 快培育和发展战略性新兴产业总体规划纲要》高效节能制造产业中节 能电机重点发展领域。 开关磁阻电动机(srd)调速系统是基于计算机和电力电子技术的 控制器及开关磁阻电动机的新型调速系统，由开关磁阻电动机与微机 智能控制器两个部分组成。开关磁阻电动机调速系统的突出特点是效 率高、节能效果好、调速范围广、无启动冲击电流、启动转矩大、控 制灵活，此外还具有结构简单、坚固可靠、成本低等优点。除可以取 代已有的电气传动调速系统(如直流调速系统、变频调速系统)外，开 关磁阻电动机调速系统还十分适用于矿山井下机电设备需要重载启 动、频繁启动、正反转

在简要介绍和分析开关磁阻电机调速系统(srd)的各个组成部分的基础上,在matlab/simulink中,分别构建了各个部分的仿真模型,并介绍了模块的功能及工作原理。将每个仿真模型连接构成srd的系统仿真模型。系统采用双闭环控制:速度环采用pi控制,电流环采用角度位置控制与电流斩波控制相结合的方法,保证了开关磁阻电机(srm)在低速或高速运行时都可获得满意的性能。仿真结果证明了pi调节的无偏差速度调节的有效性。

针对单极性励磁时四相8/6结构分块转子开关磁阻电机的定子磁通冲突问题,把双极性励磁方法应用于四相8/6结构分块转子开关磁阻电机,基于2d有限元建立双极性分块转子开关磁阻电机的场路耦合模型,计算双极性分块转子开关磁阻电机的电流、转矩及铜耗,并在(r,θ)坐标系中细致描述定子铁心和转子铁心特征区域的磁密周期性变化规律,最后应用双频法分离铁损获得铁心的涡流损耗和磁滞损耗。计算结果表明,与同等双极性励磁的8/6结构双极性普通开关磁阻电机相比,8/6结构双极性分块转子开关磁阻电机的转矩脉动大,但铜耗减小约32%,铁耗减小约35%。

开关磁阻电机调速系统设计论文简介 开关磁阻电动机调速系统（switchedreluctncedrive，简称srd）是由开关磁阻电 动机、电力电子开关电路及驱动控制部分组成的高性能调速系统。开关磁阻电机具有结 构简单坚固、成本低、容错能力强、调速范围宽、低速转矩大、起动电流小、转速精度 高、耐高温、可频繁起动制动等优点，又在高度发展的电力电子和微机控制技术的支持 下获得了良好的可控性能。因此，开关磁阻电机在驱动调速领域得到了广泛的应用。 本文首先介绍了课题研究背景和意义。给出了开关磁阻电机控制系统的组成、运行 原理和控制方式。给出了开关磁阻电机的控制策略。在matlab/simulink交互式仿真集 成环境下，对开关磁阻控制系统进行了建模、仿真及分析。接着，给出了开关磁阻控制 系统的硬件、软件设计方案。主要包括：dsptms320lf2407最小系统、位置检测电路、 电流检测

开关磁阻电机调速系统仿真设计 摘要：开关磁阻电机（srm）的模型是进行srm的仿真和性能 预测、控制算法设计等研究的基础。该项目所用500?w电机模型是 在matlab平台下基于srm的物理特性所建立的srm查找表模 型，并基于该模型，建立了srm仿真系统。 关键词：开关磁阻电机模型仿真系统srm 1开关磁阻电机的建模问题 开关磁阻电机的非线性使其性能的精确分析和计算较为困难。由 于srm电机的定、转子采用双凸极结构，电动机在运行时其定、转 子极身存在着显著的边缘效应和高度局部饱和，从而引起了整个磁路 的高度非线性，其每相绕组的电感是电流和电动机转子位置角的非线 性函数，很难准确建立srm电机的非线性电感模型，因此如何建立 比较精确的srm电机的数学模型，是国内外广大学者一直研究的问 题。 2srm模型数据的获取 目前，关于srm电

以四相8/6极、5.5kw开关磁阻电机为研究对象,以tms320f240型dsp为控制器核心,采用最少开关器件的功率变换器主电路,主功率开关器件选用igbt,设计了一种结构简单、性能可靠的开关磁阻电机调速系统。实验表明该系统运行稳定可靠,调速性能优良。

开关磁阻电机刚性连接压力机执行机构时有过载情况发生。在分析打击瞬时螺旋压力机螺杆扭矩的基础上,提出等强度原则,推出了电机轴侧的扭矩及过载倍数的计算公式,并给出了过载数据。提出解决过载问题的措施,是在刚性传动时增设摩擦安全联接装置,能有效避免电机轴过载。结论对开关磁阻电机驱动的压力机设计具有重要意义。

通过对开关磁阻电机(switchreluctancemotor,简称srm)控制系统的研究,提出了一种电流滞环控制策略,并对其控制系统的硬件和软件进行了设计。硬件采用先进的dsp芯片tms320f2812作为控制核心,实现了控制系统的高效性和稳定性,通过实验验证了基于电流滞环控制的正确性和可靠性。

开关磁阻电机(srm)由于其显著的特点而得到业界广泛关注。但实际应用中,srm所占市场份额不多。主要原因是几乎所有的功率器件集成模块都是基于变频器主电路研发和制造的,srm专用的功率集成模块几乎没有,srm主电路简单的优势体现不出来。研究基于单个功率模块的srm系统,分析其工作模式、换相情况及应用场合。采用单个功率模块,其驱动和控制电路在价格上与变频器相当,为srm的广泛应用提供了强有力的支持。仿真和试验结果验证了理论分析的正确性和实用性。

针对开关磁阻电机调速系统的开关器件在工作过程中,会产生大的电磁干扰和大的功率损耗问题,提出了一种基于新型电容分压并联谐振直流环的功率变换电路拓扑。该电路是在传统的硬开关不对称逆变桥的各开关器件上并联缓冲电容,实现对相开关的零电压关断;同时,在直流母线上加入一个由二个电感与一个电容为主要组成元件的谐振环,通过对此谐振环中谐振开关的合理控制,即可实现对相开关的零电压开通及对谐振开关的零电流或零电压软通断。通过对功率电路工作原理和动作模式过程的分析,得出需满足的软开关条件。具有此谐振环的软开关变换器,有效区间大、功率损耗小,因而提高了开关磁阻电机调速系统的效率和性能。用matlab仿真实验验证了此电路的正确性与有效性。

无轴承电机悬浮磁路控制的研究

以tms320f2407dsp为核心控制器,设计了一种性能优良的开关磁阻电机控制系统.其控制电路主要包括主控模块、电流检测模块、位置传感器模块、串口电路、故障检测和保护电路等;采用不对称桥式扑结构设计了功率变换器及其驱动电路模块;采用速度和电流双闭环的形式,完成对开关磁阻电机的控制.

介绍了一个基于plc,采用开关磁阻电动机的控制系统,此系统应用于织机主传动统,可减少织机的传动链和能耗,提高织机效率和产品的质量。

开关磁阻电机是由功率变换器电路、双凸极磁阻电机及其控制器组成的新型机电一体化调速电动机系统,其性能优越,发展前景广阔。

i 开关磁阻电机调速系统设计 摘要 开关磁阻电动机调速系统（switchedreluctncedrive，简称srd）是由开关磁阻电动 机、电力电子开关电路及驱动控制部分组成的高性能调速系统。开关磁阻电机具有结构简 单坚固、成本低、容错能力强、调速范围宽、低速转矩大、起动电流小、转速精度高、耐 高温、可频繁起动制动等优点，又在高度发展的电力电子和微机控制技术的支持下获得了 良好的可控性能。因此，开关磁阻电机在驱动调速领域得到了广泛的应用。 本文首先介绍了课题研究背景和意义。给出了开关磁阻电机控制系统的组成、运行原 理和控制方式。给出了开关磁阻电机的控制策略。在matlab/simulink交互式仿真集成环 境下，对开关磁阻控制系统进行了建模、仿真及分析。接着，给出了开关磁阻控制系统的 硬件、软件设计方案。主要包括：dsptms320lf2407最小系统、位置检测电路、电

提出了一种新型结构无轴承开关磁阻电机,其结构简化,运行过程中不需要切换控制绕组,降低了控制系统的复杂性。分析了该电机的结构特点和悬浮原理,并基于有限元计算法对新型结构电机和常规结构电机进行了比较,包括:1)两种电机在旋转过程中转子径向气隙磁密分布、径向力产生情况以及产生悬浮力的同时对静态输出转矩的影响;2)比较了控制绕组通电电流变化时产生径向力情况及对静态旋转转矩的影响。性能分析及比较结果表明,新型结构无轴承开关磁阻电机具有优良的悬浮与旋转性能,研究结果为该电机的进一步建模及运行控制建立了基础。

为探索磁悬浮开关磁阻电机高性能无传感器控制,研究了一种基于最小二乘支持向量机的转子位移/位置观测器设计方法。该方法在对磁悬浮开关磁阻电机数学模型进行状态空间变换的基础上,采用最小二乘支持向量机设计转子位移/位置观测器。阐述了观测器设计原理,对观测器的稳定性进行分析,给出了观测器离线训练和在线学习的实施步骤。最后通过仿真和实验对所提方法进行了验证。结果表明,所设计观测器具备较好的观测效果,能够实时准确地观测出转子位移和位置,从而可实现无传感器控制。

为抑制开关磁阻电机(srm)转矩脉动,从电机设计和控制的角度出发都需要快速、正确地获取其磁链和转矩模型。本文根据srm磁链随角度、电流的变化特点,取6个特殊转子位置处的磁链数据,用七次多项式函数来建立srm磁链模型和转矩模型,与有限元计算结果对比表明,所提方法具有快速和准确性。

介绍了以tms320f2407芯片为核心的高性能数字化srd控制器的设计,给出了硬件电路设计和软件设计策略,并对其中功率变换器的设计、驱动电路设计给出了详细说明。本系统具有良好的调速性能和控制特性。

为了建立横向磁场直线开关磁阻电机(transversefluxlinearswitchedreluctancemotors,tflsrm)的解析数学模型,首先分析tflsrm的结构和磁路特点,建立tflsrm的磁路等效模型,采用直线磁路和变椭圆系数的椭圆形磁路分割法推导等效磁路的气隙磁导解析式,确定以磁导表示的绕组电感和磁链,建立了推力和法向力的数学模型。有限元分析结果验证了所建数学模型的正确性,利用该模型分析了改变次级极宽和气隙长度对电机推力和法向力的影响,半实物仿真实验结果验证了所建模型的有效性。