基于无位置传感器的SRM控制器的研究

摘要

开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor，简称SRM)有构造简洁、维护费用低、无级调速性能好、调控方法多等优点，受到了各界科学研究者的青睐。开关磁阻电机调速系统(Switched Reluctance Drive，简称SRD)的位置信息较为传统的获取方式是位置传感器检测。而位置传感器的安装削弱了电机结构简单的优势，另外位置传感器对环境比较敏感，这点也使SRM的广泛应用受到一定的限制，所以无位置传感器成为开关磁阻电机调速领域的一个热点。本文研究的重点是用无位置传感器检测方法检测位置信息实现开关磁阻电机的调速控制。
　　本文分析了开关磁阻电机的调速控制原理，确定了一种基于模糊神经网络法实现位置检测功能的开关磁阻电机调速系统，该系统采用双闭环调速控制策略，内环电流斩波控制，外环PI速度控制。本设计首先用模糊神经网络算法训练模糊控制器中的待定参数，然后利用Simulink工具搭建了完整的基于模糊神经网络法开关磁阻电机调速控制系统的仿真模型，在此基础上，对基于无位置传感器的开关磁阻电机调速控制系统进行了软硬件设计，系统仿真及系统测试结果都可证明文中提出的无位置传感器控制方法具有一定的辨识能力，电机在无位置传感器的调速控制方式下运行良好。

目录

摘要

1 绪论

1．1 课题的研究背景和意义

1．2 无位置传感器技术国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本课题的主要研究内容

2 开关磁阻电机控制机理及方案设计

2．1 开关磁阻电机的基本原理

2．1．1 基本结构

2．1．2 工作原理

2．1．3 基本方程

2．2 SRM调速系统构成

2．3 调速控制方式

2．3．1 内环控制方式

2．3．2 外环控制方式

2．4 位置信息检测方式

2．5 本章小结

3 基于模糊神经网络法的无位置传感器检测方法

3．1 模糊神经网络技术

3．1．1 模糊逻辑

3．1．2 神经网络

3．1．3 模糊逻辑与神经网络算法融合技术

3．2 模糊神经网络法检测原理

3．3 基于模糊神经网络算法的模糊控制器训练过程

3．3．1 模糊控制模型内部机理

3．3．2 模糊推理等效模型

3．3．3 模糊神经网络算法

3．3．4 训练数据获取

3．3．5 自适应模糊控制器模型训练结果

3．4 本章小结

4 开关磁阻电机调速系统仿真

4．1 仿真环境介绍

4．2 调速系统控制框图

4．3 调速控制系统仿真

4．3．1 仿真模块设计

4．3．2 系统仿真模型

4．3．3 仿真结果

5 系统软硬件设计及测试

5．1 DSP芯片概述

5．2 硬件设计

5．2．1 供电电路设计

5．2．2 功率变换器设计

5．2．3 电流及电压检测电路设计

5．2．4 过流检测电路设计

5．3 软件设计

5．3．1 系统控制主程序

5．3．2 启动导通相判定子程序

5．3．3 最优开通角设定子程序

5．3．4 电流与电压检测子程序

5．3．5 转速估算子程序

5．3．6 PI速度控制子程序

5．3．7 电流斩波控制子程序

5．3．8 相切换子程序

5．4 系统测试

5．5 本章小结

6 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

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