开关磁阻电机的优化控制研究毕业论文.doc

开关磁阻电机的优化控制研究毕业论文 目录 摘要 ........................................................................................................................I Abstract .................................................................................................................II 第1章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 课题背景 2 1.2.1 SR电机的发展概况 2 1.2.2 课题研究的目的和意义 3 1.3 论文的主要内容 4 1.4 小结 4 第2章 开关磁阻电机控制系统概述 5 2.1 开关磁阻电机及其调速系统 5 2.1.1 开关磁阻电机工作原理 5 2.1.2 SRD系统组成及原理 6 2.2 SR电机模型 6 2.2.1 SR电机的简化线性模型 6 2.2.2 SR电机的准线性模型 7 2.3 本章小结 8 第3章 PID控制及模糊控制的基本原理 9 3.1 模拟PID控制的原理 9 3.1.1 比例控制 10 3.1.2 积分调节 10 3.1.3 微分调节 11 3.2 模糊控制原理 12 3.2.1 模糊控制系统的组成 12 3.2.2 模糊控制的特点和理论研究问题 15 3.2.3 模糊控制在SRD中的应用背景 15 3.3 模糊控制器的设计 16 3.4 本章小结 19 第4章 基于MATLAB/simulink环境的SR电机调速系统的仿真 21 4．1 仿真软件MATLAB／Simulink简介 21 4.2 系统仿真研究 22 4.2.1 被控对象 22 4.2.2 PI仿真模型及结果 22 4.2.3 常规模糊控制器仿真模型及结果 22 4.2.4 常规模糊控制的改进策略 28 4.2.5 大惯性性环节同比例因子的关系 31 4.3 本章小结 35 第5章 开关磁阻电机控制系统设计 37 5.1 引言 37 5.2 硬件设计部分 37 5.2.1 系统硬件结构 37 5.2.2 功率变换器设计 38 5.2.3 控制电路设计 39 5.3 软件部分设计 45 5.3.1 软件部分概述 45 5.3.2 主程序流程 46 5.3.3 初始化模块 47 5.3.4 起动模块 47 5.3.5 运行模块 49 5.3.6 中断模块 49 5.4 本章小结 51 结论 ......................................................................................................................53 参考文献 ..............................................................................................................55 致谢 ......................................................................................................................57 附录1 开题报告 59 附录2 文献综述 64 附录3 中期报告 68 附录4 外文译文 76 绪论 引言 20世纪60年代随着电力电子、微电子学和现代控制理论的惊人发展，交流电传动技术发生了日新月异的变化，特别是交流电机矢量控制和直接转矩控制理论的产生及应用技术的推广使得交流传动具备了宽调速范围、高稳态精度、快速动态响应及四象限运行等良好技术性能其动静态特性完全可以与直流传动系统相媲美于是出现了交流传动取代直流传动的趋势但是，交流传动系统也尚有一些未尽人意之处，存在着系统复杂、价格昂贵、力矩指标有待进一步提高等问题。正是在电气传动技术得到迅猛发展的时代背景下，国外于20世纪80年代推出了一种新型交流调速系统——开关磁阻电机SRM(Switched Reluctance Motor，SRM或R电机)调速系统。它融崭新的电动机构造和电子技术(包括电力电子技术和微电子技术)的新成果为一体，以其结构简单、运行可靠、高性能等优良特性，成为现代交流调速系统中的一支强有力的新军，是各国电气传动领域开发和研究的热点之一应用前景十分广阔。电气传动系统的传统设计方法都是在有电动机的基础上做系统设计。设计电动机时所做优化设计仅涉及电动机本身，而系统的优化设计也只是