基于DSP的開關(guān)磁阻電機伺服系統(tǒng)研究與開發(fā).pdf

1、開關(guān)磁阻電機（Switched Reluctance Motor，SRM）因其構(gòu)造簡單、力矩特性好等優(yōu)點，被認為是一種很有發(fā)展前景的驅(qū)動裝置。因為開關(guān)磁阻電機的轉(zhuǎn)矩脈動較大，傳統(tǒng)的控制方法很難達到理想的控制效果。近年來，采用各種新的控制策略開展開關(guān)磁阻電機伺服控制技術(shù)的研究，一直是機電一體化領(lǐng)域的研究熱點。
　　本文針對1.5 kW四相8/6極開關(guān)磁阻電機，研究和設(shè)計了一種伺服控制系統(tǒng)。本文首先分析和討論了關(guān)磁阻電機的基本結(jié)構(gòu)、運

2、行原理和調(diào)速系統(tǒng)的特點，依據(jù)實測電感模型和理想電感線性模型建立了開關(guān)磁阻電機的準線性電感模型和磁鏈模型，為轉(zhuǎn)矩脈動等電機優(yōu)化提供基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，進一步分析和研究了開關(guān)磁阻電機的電磁轉(zhuǎn)矩和繞組電流，建立了電機兩相同時導(dǎo)通的數(shù)學(xué)模型，得到了開關(guān)磁阻電機的調(diào)速方法。
　　在以上分析研究基礎(chǔ)上上，以一臺1.5 kW四相8/6極開關(guān)磁阻電機為研究對象進行了伺服控制系統(tǒng)軟硬件設(shè)計。硬件設(shè)計包括功率變換主電路和控制電路以及外圍電路。控制器以D

3、SC電機專用控制芯片dsPIC33FJ16MC304為核心設(shè)計，此外還進行了位置檢測電路、電流檢測電路、輔助電源設(shè)計和保護電路等外圍電路設(shè)計設(shè)計。功率主電路是電機的核心部分，設(shè)計采用具有最少功率開關(guān)的“H”橋主電路，運用兩塊智能功率模塊并聯(lián)實現(xiàn)。通過深入的分析主開關(guān)管續(xù)流過程，提出了兩相斬波模式和四相斬波模式在不同速度階段相結(jié)合的能量回饋模式。
　　控制算法采用電流斬波內(nèi)環(huán)，轉(zhuǎn)速外環(huán)雙閉環(huán)PID控制策略，依據(jù)建立的準線性模型采用分