开关磁阻电机控制策略的研究与实现

摘要

开关磁阻电机以其控制灵活、结构简单、可靠性高、电气性能优良等特点，广泛应用于军用、商用和民用设备中。随着应用领域的不断扩大，人们对SR电机运行性能也不断提出更高的要求。基于单片机的传统SR电机控制器已经很难满足人们的需要，本文针对30KW12/8级三相SR电机设计一个基于DSP的SRM控制器，并在此基础上完成控制策略的软件编写。 论文首先从目前国内外开关磁阻电机的发展概况和研究动向入手，介绍了开关磁阻电机调速系统的性能特点和组成结构，并在此基础上对SR电机的运行原理、控制方式和存在的问题进行了分析。 文中介绍在MATLAB中，对SRD进行线性和非线性建模，采用PI控制策略，得出电流、单相转矩、合成转矩和转速的波形。加深对系统的了解，为控制策略的研究打下基础。 为了完成SR控制器的软、硬件设计，实现对电机的精确、快速、有效控制，采用DSPTMS320LF2407A为主控芯片，充分利用DSP资源，确定控制器的硬件设计方案。同时，采用PI控制、电流斩波控制和模糊变角度控制相结合的控制策略，并详细分析了模糊变角度控制的原理和具体实现方法，给出了模糊控制表。 明确了系统地设计方案以后，在硬件设计中详细介绍了TMS320LF2407A最小系统的设计，输入信号接口电路的设计，输出信号接口电路的设计和通信接口电路的设计，并且论述了一些重要元件及其参数的选择方法。在软件设计中，介绍了DSP内部资源分配情况，给出了控制系统主程序和各个子程序的流程图，详细论述了双PI控制、电流斩波控制和模糊变角度控制的软件实现方法。 最后，将实验电机与设计的软、硬件控制系统联合进行调试实验，测得各个运行状态下的电流波形，进行分析，验证设计功能的实现。另外也提出自己工作中的不足及以后需要改进的工作。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章SR电机动态建模与仿真研究

第三章SR电机控制器设计的方案确定

第四章SRM控制器的硬件设计

第五章SR电机控制器的软件设计

第六章实验分析

总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文