导读:本文包含了开关磁阻电机驱动系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:开关磁阻电机,转矩脉动,在线转矩分配函数,Matlab仿真
开关磁阻电机驱动系统论文文献综述
黄泽众[1](2019)在《基于转矩分配函数的开关磁阻电机驱动与控制系统研究》一文中研究指出开关磁阻电机(SRM)结构简单、运行稳定、成本低,具有较宽的调速范围和较高的转换效率,驱动系统各相独立运行,控制系统稳定、容错性强,在油田、矿山和电动汽车上有广泛应用。然而,双凸极结构和步进式的磁阻切换方式,使SRM在运行过程中,会产生较大的振动和噪音。为了解决上述问题,本文在驱动控制上提出一种在线转矩分配函数,将实时转矩跟踪预期转矩,减小误差、实现转矩分配函数控制。论文主要研究内容与创新点包括以下几点:1.分析了SRM的工作原理,对其常用数学模型进行总结,推导了机械方程、能量转换方程、磁链方程以及电磁转矩方程;对比分析了电压斩波、电流斩波和角度位置控制的特点和性能。2.由有限元软件静态场求得8/6极的SRM磁链曲线数据与矩角特性数据,导入Matlab,搭建SRM的Simulink模型,对控制系统进行仿真;分析了不同类型的转矩分配函数模型对转矩性能的影响,传统转矩分配函数与在线转矩分配函数模型性能比较,仿真结果验证了理论分析的正确性。3.设计开关磁阻电机驱动系统(SRD)的控制模块和驱动模块,控制模块中的芯片为STM32F103C8T6,驱动模块的芯片为IR2101,搭建驱动电路还包括电路检测器、位置检测器,并且制作出实物驱动器。4.建立了转矩分配函数的开关磁阻电机软件控制系统,并在硬件平台下完成对开关磁阻电机的控制。(本文来源于《江西理工大学》期刊2019-05-25)
张璇[2](2019)在《开关磁阻电机驱动系统可靠性定量评估研究》一文中研究指出开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)是一种结构简单、坚固,控制性能与容错性能优异的特种电机,目前已被应用于军事、航空航天、汽车制造等领域。随着开关磁阻电机驱动系统(Switched Reluctance Motor Drive,SRD)的推广与使用,其可靠性开始逐渐受到关注。开展对SRD的可靠性研究能够预防系统运行期间故障的发生,减少由系统故障导致的不必要的经济损失,降低后期的维护费用,对SRD的使用与推广具有重要意义。本文结合SRD的结构与运行特点,选取马尔科夫模型对系统进行了可靠性分析,并给出了一种可靠性评估与提高方法,展示了其主要分析步骤与实现过程。该方法按照系统—模块—元器件的方式逐步提高系统的可靠性,全文包含可靠性工程介绍、SRD基本结构分析、故障模式汇总、系统级马尔科夫模型的建立、元器件重要性分析、薄弱环节可靠性评估、元器件可靠性提高等内容。采用四相8/6结构SRM与不对称半桥式功率变换器组成初始SRD系统。通过故障模式分析汇总了系统中的潜在故障,采用理论分析、仿真与硬件实验相结合的方式判定了系统在故障下的运行状态,并在此基础上建立了SRD的马尔科夫可靠性模型。根据马尔科夫模型的特点选取可信潜在提高值(Credible Improvement Potential,CIP)衡定法实现对元器件重要度的衡定,确定了影响SRD可靠性的关键元器件为功率变换器中的开关管与二极管,由此判定功率变换器为系统中的薄弱环节。针对功率变换器与关键元器件进行了相应的可靠性评估与提升,运用所得结果组成新的SRD系统并对其展开了可靠性建模与评估。对比原系统与新系统的可靠性评估结果后得出结论,该方法能够有效提高系统的可靠性,且不受SRM结构的限制,具有实用性与普适性。最后总结了本文开展的主要工作,并对后续研究进行了设想与展望。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-05-01)
朱曰莹,杨传甜,赵桂范,王大方[3](2018)在《电动车用开关磁阻电机驱动系统多指标同步优化》一文中研究指出为了提高电动汽车用开关磁阻电机综合性能,在获得开关磁阻电机磁链特性曲线的基础上建立了其非线性动态模型;以改善平均转矩,降低转矩脉动,提高电机效率为目标,提出了一种多指标同步优化开关角度的方法,建立了最优开通角、关断角与转速、负载转矩之间的函数关系;设计了基于可变开通角、关断角的驱动系统优化控制器;定义了均方根电流比例系数、转矩平顺度比例系数和等效功率比例系数3个概念,将多指标同步优化策略与平均转矩最优化策略进行了对比分析,分析及实验结果表明:利用多指标同步优化开关角度的方法建立的转矩优化控制器能很好地平衡平均转矩、转矩脉动和电机效率3个参数指标,达到了优化开关磁阻电机转矩动态特性的目的。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2018年10期)
徐进[4](2018)在《电动工具用叁相开关磁阻电机及其驱动控制系统的研究》一文中研究指出开关磁阻电机(SRM)不仅坚固耐用、能适用于高温甚至强振动环境,而且其控制系统可控参数多、调速性能好,在电动工具驱动领域前景广阔。本文针对目前台钻电动工具通用的感应电机+皮带传动调速的驱动方式,研究开发叁相SRM系统实现台钻的直接驱动,以缩小台钻工具的体积、提高其运行效率、可维护性及寿命,选题具有理论意义及实用价值。本文的主要研究内容如下:第一部分,将目前国内外学者对电动工具用SRM及其驱动控制系统的研究现状进行了整理和介绍,特别描述了适于电动工具驱动用的一些新型SRM结构。第二部分,基于实际的台钻电动工具驱动应用,为替代目前通用的感应电机+皮带传动调速方式,开发直驱SRM。首先根据现有台钻驱动,得出SRM电机的额定参数及结构尺寸约束,然后对SRM进行电磁设计研究,得出叁相6/4极SRM电动机设计方案。第叁部分,针对第二部分提出的叁相6/4极SRM电动机设计方案,提出采用阶梯气隙方法降低其转矩脉动并进行优化设计研究。首先研究了阶梯气隙参数变化对电机转矩脉动和其他性能的影响,然后采用响应面法和遗传算法相结合的方法对阶梯气隙进行优化设计研究,在保证电机其他性能的前提下,较好地降低了电机的转矩脉动。第四部分,对台钻驱动用SRM的控制系统进行了研究。首先给出了控制系统的整体结构框图,然后提出了各相关器件参数的计算、选择方法和各电路的设计方案,最后分析了台钻驱动用SRM的步进控制方式,给出了其起动、低速运行及全转速范围运行的控制策略。第五部分,试制了台钻工具直驱3相6/4极SRM系统,并进行了实验研究,包括实验室负载特性实验及实际的装机钻孔实验。实验表明,所开发的样机系统具有良好的性能,能够很好地满足台钻直驱钻孔应用。最后,进行全文总结。(本文来源于《山东大学》期刊2018-08-29)
肖丽,董昊宇,高峰,张波,任旭鹤[5](2018)在《新能源汽车用新型开关磁阻电机驱动系统》一文中研究指出续航里数不足与充电基础设施匮乏是制约新能源汽车取代内燃机机车的主要因素。为解决该难题,提出一种新型分裂式开关磁阻电机驱动系统,该系统以定子绕组分裂式开关磁阻电机为驱动电机,以分裂式不对称半桥型功率变换器为内置驱动与充电装置,通过变换功率变换器工作方式实现电机驱动与电池充电的双功能。仿真与实验结果表明,该系统在未增加额外硬件设施条件下,可实现电机驱动与车载充电,控制效果良好,并具有一定容错能力。(本文来源于《电气传动》期刊2018年07期)
徐少辉[6](2018)在《电动汽车开关磁阻电机驱动系统研究》一文中研究指出首先,本文介绍了电动汽车的发展背景,对常用的各种用于新能源汽车电机做了分析,总结了开关磁阻电机应用于电动汽车的独特优势,分析并介绍了开关磁阻电机驱动控制系统的研究现状,并基于此确定研究内容,为拓宽电动汽车用开关磁阻电机的调速范围与构建一种轻量化、小型化的驱动系统给出一些解决方案。其次,介绍了开关磁阻电机的组成与工作原理,将电动汽车用开关磁阻电机的控制划分为电流断续控制方式与电流连续控制方式两部分进行介绍。在电流断续导通控制部分介绍了经典的叁种控制方式:电流斩波控制(CCC)、电压斩波控制(CVC)、角度位置控制(APC),将电压斩波与角度位置结合给出一种低速到中高速的切换方案开环CCC-APC混合交叉控制。在电流连续导通控制部分,给出了该工作模式下的参数分析、特性分析与优缺点分析,给出了通过检测提速异常区段作为CCC-APC混合交叉控制向电流连续导通控制方式的切换规则,并加入“虚拟档位”、效率跟踪两个控制策略作为辅助。构建了变量控制模块,将控制方式的切换统一交由此模块负责。实现了控制方式间平滑、正确切换。接着,设计了驱动控制系统的硬件电路,包括控制器、功率变换器、外围电路等部分。在设计功率变换器时给出用两个MOSFET并联作为主开关器件的方式构建功率变换器,并给出了一种并联均流的设计规则,给出了一种解决方案并基于此设计了一种折迭式的功率变换器结构,使驱动系统成本更低、体积更小、散热良好。然后,设计了驱动控制系统的软件结构,给出了完整的主程序、初始化子程序、自启动子程序、位置检测程序、电流斩波程序、移角度子程序、交叉控制子程序、虚拟档位子程序、异常判断子程序等的实现逻辑。最后,建立了实验平台,对MOSFET并联、功率变换器热稳定性以及流断续导通与连续导通控制进行了实验验证。实验结果表明,本文所给出的功率变换器设计方案有较好的均流效果、功率变换器结构散热良好、控制算法显着拓宽了电动汽车用开关磁阻电机的速度范围,在提高电机转速输出能力的情况下效率较高、切换平滑。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2018-06-01)
张宇[7](2018)在《小型电动拖拉机开关磁阻及多电机驱动与供电系统研究》一文中研究指出现今我国各行业发展正面临着能源短缺与环境污染的严重制约,燃油拖拉机特别是柴油拖拉机作为农业发展主要动力源,其保有量稳步增长的同时所带来的高污染、高能耗问题也日趋突出,小型轮式拖拉机因其较大中型拖拉机效率低、且使用率高已成为农村主要污染源;而电能作为高效、便捷的二次能源能将水、风、光能等低密度新能源积累利用,并正以直流蓄电池形式在城市代步、工业物流、和工程施工等领域进行电能替代,这对小型轮式电动拖拉机驱动系统的设计研究酝酿了有利氛围和现实需求。本文在对小型拖拉机作业条件、应具备性能与功能详细考察的基础上,结合在牵引领域近年来从新获得重视的开关磁阻电机系统大启动转矩、高运行效率的优点,设计了取消机械变速箱的驱动系统新方案,借助拖拉机驱动系统评价指标与现有电池技术条件对所设计驱动系统主要部件进行了参数匹配与选型,同时完成了对电机驱动系统与控制方式的设计,并借助电机生产厂商所提供数据对整车牵引性能进行了推算。在较新版本MATLAB的使用环境下对所使用电机与蓄电池组进行了重新建模与测定,并在ADVISOR整车仿真软件中进行了验证。结果表明:在以叁相12/8极10kW开关磁阻电机驱动系统替代传统10马力拖拉机“发动机-离合-变速箱”机械驱动系统后可以实现电动拖拉机在农田作业环境下的直接启动并能在重载工作条件下提供最大超过30kN的牵引力与6km/h以内的调速能力,一次充电作业时间达到了 6小时,符合预期设计目标。随后,在主牵引方案框架下对电动拖拉机PTO及其他附带功能进行了完善,通过新增一台提升电机与后桥驱动花键轴的方式对传统拖拉机发动机至PTO之间的液压系统进行了电能替代;通过解决新增提升电机电压级不同于动力电池组的引入问题提出了电动车辆直流供电系统中变压问题,并以Cuk斩波电路为例对调压过程时变电气量进行了详细分析与推导,结合仿真分析表明:在电动车辆中使用斩波调压不但电气可控,在效率、最大参数限制等方面均优于直交直与PWM调压。推导结果可为电动车辆电气控制的可微分编程于分析预测提供大数据基础。最后,在保证所设计牵引与动力输出参数不变的条件下对纯电动拖拉机进行了增程式加装与电池管理分析,在选定增程器的同时介绍了控制策略问题,在电池管理要求下设计了继电保护采样环节与弱电供电环节。对比分析表明:加装3kW常用增程器后在重载作业与中、高速运输工况下采用最优控制策略与12L自带汽油能使车辆续航能力提升一倍以上;加装24V普通蓄电池作为控制用专用蓄电池与斩波充电技术,可在不影响动力电池组电池一致性的情况下解决车辆所有电气附件与有源电子器件的供电问题。(本文来源于《山西农业大学》期刊2018-06-01)
袁雨[8](2018)在《用于高转速大惯量负载的开关磁阻电机变速驱动系统研究》一文中研究指出飞轮储能系统依靠高转速大惯量的转子飞轮实现惯性储能,具有储能密度大、可靠性高、生命周期长等优点,在航天航空、军工国防等领域获得重要应用。电动机驱动系统是飞轮储能系统的核心部分,主要用于完成高转速大惯量转子飞轮的快速储能与变速驱动,其性能好坏影响着储能系统的实用性、高效性和可靠性。本项目所研究的飞轮储能系统不同于一般的储能系统,它要求高储能(≥18MJ),并运行于脉冲模式(20Hz重复输出),这些对驱动电动机及其控制系统提出了新的挑战。其高储能的特点要求储能飞轮高转速大惯量,这会使驱动系统难以快速调节;而脉冲输出模式造成储能飞轮转速频繁快速变化,这要求驱动系统具备很强的对抗冲击能力。开关磁阻电机驱动系统相比于其它电气驱动系统,具有结构简单、运行范围广、控制参数多、驱动电路可靠等优点,更能满足本项目飞轮储能系统的特殊要求。基于此,本文针对18MJ脉冲储能系统,开展了用于高转速大惯量飞轮负载的开关磁阻电动机变速驱动系统的研究,以实现大惯量飞轮的快速驱动,并在6分钟内完成预期储能。首先,对开关磁阻电机驱动系统进行了理论研究。其次,对开关磁阻电机驱动系统进行了仿真分析,优化设计了电机额定转速和额定功率;阐明了稳态时的电流斩波值、开通角、关断角、电压对电机性能的影响,实现了控制参数的优化,从而确定了驱动系统最佳控制参数;搭建了开关磁阻电机驱动系统的动态仿真模型,验证了控制参数的合理性,实现了电流斩波、角度控制及斩波角度组合等多种控制方式的分析研究,据此,提出了基于定角度斩波(CCC1)、变角度斩波(CCC2)和角度控制(APC)的综合控制策略。同时,开展了基于“DSP+CPLD”的开关磁阻电机控制器硬件设计工作,并以电流内环、转速外环的双闭环控制思路进行了软件设计。最后,基于提出的控制策略,对开关磁阻电机驱动系统进行了实验研究,试验表明储能系统可在5分钟内将飞轮驱动至10500r/min,完成18MJ惯性储能,满足了项目对高转速大惯量负载快速起动和变速驱动的需求。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)
朱曰莹,杨传甜,徐海港[9](2017)在《电动车用开关磁阻电机驱动系统转矩脉动优化设计》一文中研究指出开关磁阻电机驱动系统的转矩脉动严重影响了电动汽车的性能。为了达到电动汽车用开关磁阻电机转矩脉动优化的目的,在Matlab/Simulink环境中建立了开关磁阻电机非线性动态模型;利用动态模型仿真得到的转矩数据分析了开通角和关断角对转矩脉动的影响规律;以降低转矩脉动为目标,得到了电机转矩脉动最优化开通角以及最优化关断角与转速之间的关系;设计了基于开通角和关断角可随转速变化的优化控制器。通过优化前后对比分析表明,本文建立的优化控制器能有效抑制开关磁阻电机的转矩脉动,为电动汽车用开关磁阻电机驱动系统的优化提供一定的参考价值。(本文来源于《微电机》期刊2017年08期)
王永艳,刘武发[10](2017)在《开关磁阻电机驱动控制系统设计》一文中研究指出研究了一种以C8051F120和CPLD作为控制核心的开关磁阻电机驱动控制系统。针对叁相6/4极开关磁阻电机,使用MOSFET器件组成的叁相不对称半桥式功率变换器作为主电路,使用低成本、自带光耦隔离的Si8232芯片作为功率开关驱动电路,针对转子位置检测、电流电压检测等硬件电路和驱动控制软件进行设计,实现了开关磁阻电机的驱动控制。(本文来源于《机械工程与自动化》期刊2017年04期)
开关磁阻电机驱动系统论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)是一种结构简单、坚固,控制性能与容错性能优异的特种电机,目前已被应用于军事、航空航天、汽车制造等领域。随着开关磁阻电机驱动系统(Switched Reluctance Motor Drive,SRD)的推广与使用,其可靠性开始逐渐受到关注。开展对SRD的可靠性研究能够预防系统运行期间故障的发生,减少由系统故障导致的不必要的经济损失,降低后期的维护费用,对SRD的使用与推广具有重要意义。本文结合SRD的结构与运行特点,选取马尔科夫模型对系统进行了可靠性分析,并给出了一种可靠性评估与提高方法,展示了其主要分析步骤与实现过程。该方法按照系统—模块—元器件的方式逐步提高系统的可靠性,全文包含可靠性工程介绍、SRD基本结构分析、故障模式汇总、系统级马尔科夫模型的建立、元器件重要性分析、薄弱环节可靠性评估、元器件可靠性提高等内容。采用四相8/6结构SRM与不对称半桥式功率变换器组成初始SRD系统。通过故障模式分析汇总了系统中的潜在故障,采用理论分析、仿真与硬件实验相结合的方式判定了系统在故障下的运行状态,并在此基础上建立了SRD的马尔科夫可靠性模型。根据马尔科夫模型的特点选取可信潜在提高值(Credible Improvement Potential,CIP)衡定法实现对元器件重要度的衡定,确定了影响SRD可靠性的关键元器件为功率变换器中的开关管与二极管,由此判定功率变换器为系统中的薄弱环节。针对功率变换器与关键元器件进行了相应的可靠性评估与提升,运用所得结果组成新的SRD系统并对其展开了可靠性建模与评估。对比原系统与新系统的可靠性评估结果后得出结论,该方法能够有效提高系统的可靠性,且不受SRM结构的限制,具有实用性与普适性。最后总结了本文开展的主要工作,并对后续研究进行了设想与展望。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
开关磁阻电机驱动系统论文参考文献
[1].黄泽众.基于转矩分配函数的开关磁阻电机驱动与控制系统研究[D].江西理工大学.2019
[2].张璇.开关磁阻电机驱动系统可靠性定量评估研究[D].中国矿业大学.2019
[3].朱曰莹,杨传甜,赵桂范,王大方.电动车用开关磁阻电机驱动系统多指标同步优化[J].电机与控制学报.2018
[4].徐进.电动工具用叁相开关磁阻电机及其驱动控制系统的研究[D].山东大学.2018
[5].肖丽,董昊宇,高峰,张波,任旭鹤.新能源汽车用新型开关磁阻电机驱动系统[J].电气传动.2018
[6].徐少辉.电动汽车开关磁阻电机驱动系统研究[D].中国矿业大学.2018
[7].张宇.小型电动拖拉机开关磁阻及多电机驱动与供电系统研究[D].山西农业大学.2018
[8].袁雨.用于高转速大惯量负载的开关磁阻电机变速驱动系统研究[D].华中科技大学.2018
[9].朱曰莹,杨传甜,徐海港.电动车用开关磁阻电机驱动系统转矩脉动优化设计[J].微电机.2017
[10].王永艳,刘武发.开关磁阻电机驱动控制系统设计[J].机械工程与自动化.2017