20kW垂直轴开关磁阻风力发电机控制系统设计及关键技术研究

目录

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第1 章 绪 论

1.1 课题背景及意义

1.2 开关磁阻发电机国内外发展概况

1.2.1 开关磁阻发电机国外研究现状

1.2.2 开关磁阻发电机国内研究现状

1.3 开关磁阻电机在风力发电系统中的优势

1.4 本文研究内容

第2 章 SRG 运行原理及其数学模型分析

2.1.1 SRG发电原理

2.1.2 SRG能量转换分析

2.2 开关磁阻发电机基本方程式

2.2.1 电机的电路方程

2.2.2 电机的机械运动方程

2.2.3 机电联系方程

2.3 开关磁阻电机线性模型

2.4.1 MPPT算法分类

2.4.2 MPPT实现方法

2.5 本章小结

第3 章 SRG 控制系统算法研究及其仿真

3.1 SRG控制系统组成

3.2 功率变换器的拓扑结构

3.3.1 最大功率跟踪机理

3.3.2 SRG风力发电模糊控制器设计

3.3.3 模糊控制规则的建立

3.4 开关磁阻发电机非线性模型建立

3.4.1 SRG非线性仿真模型

3.4.2 SRG仿真控制系统

3.5 风轮机结构参数设计与仿真模型

3.5.1 风轮机的结构参数设计

3.5.2 风轮机仿真模型的建立

3.6 仿真验证

3.6.1 不同风速下的波形分析

3.6.2 负载突变时系统的调节特性

3.6.3 角度控制仿真分析

3.6.4 稳态性能

3.6.5 动态性能

3.7 本章小结

第4 章 开关磁阻发电控制系统硬件设计

4.1 主控制器设计

4.2 驱动电路

4.3 功率变换电路设计

4.3.1 主开关器件

4.3.2 续流二极管选型

4.3.3 滤波电容

4.4 位置检测电路

4.5 电源电路设计

4.5.1 驱动电源设计

4.5.2 控制电源电路设计

4.6 相电流检测电路

4.7 母线电压检测电路

4.8 本章小结

第5 章 控制系统软件设计

5.1 主程序设计

5.1.1 初始化子程序

5.1.2 位置信息检测子程序

5.1.3 启动子程序

5.1.4 A/D采样子程序

5.1.5 角度位置和MPPT控制子程序

5.2 实验结果及分析

5.2.1 位置信号和母线电流测试

5.2.2 单片机驱动信号、相电压和直流母线电压测试

5.3 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致 谢