电动汽车用开关磁阻电机调速控制系统的设计与研究

电动汽车的关键技术之一是电机驱动技术,不仅受到社会各界的广泛关注,也为电动汽车的发展提供了强有力的支持.车用电机驱动系统使用了开关磁阻电机,主要是因为开关磁阻电机具有结构简单、坚固可靠、成本低廉、调速性能优异、适应条件能力好等优势.课题组分析了电动汽车开关磁阻电机驱动调速系统研究现状,阐述了开关磁阻电机调速系统总体设计...     

采用模拟控制的开关磁阻电机调速系统的设计

开关磁阻电机(SRM,Switched Reluctance Motor)以其结构简单、效率高、调速范围宽、性能好、无刷、单同心绕组、起动转矩大、可以超高速运行和具有一定的容错能力等优点,越来越受到重视。同时,开关磁阻电机转子无绕组,适于高速运行,具有其它电机不可比拟的恒转矩和恒功率调速性能。因而在许多领域有着广阔的应用前景。为此,对模拟控制的开关磁阻电机及其控制器和功率变换器的研制进行了阐述。     

基于DSP的电动拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统

以TMS320LF2407 DSP控制器为核心,采用三相不对称半桥功率转换模块,以mos管为主开关器件,利用光电传感器检测电机位置和电机相电流,设计了一套电动农用拖拉机开关磁阻电机双轮驱动系统。实验结果表明：所设计的开关磁阻电机双轮驱动系统可以实现电动农用拖拉机运行过程中的差速控制,且系统运行比较稳定,提高了电动农用拖拉机的行驶性能。     

一种泵用开关磁阻电动机调速系统

提出了一种开磁磁阻电动机的数字电流控制技术，并采用数字信号处理器（DSP）TMS320F240进行了开关磁阻电动的硬，软件设计。实验表明：系统具有良好的调速性能和控制性能，将其应用于水泵的调速系统中，能实现恒转矩运行和高速运行，进一步提高水泵的效率。     

基于开关磁阻电机的电动自行车的驱动电路设计

本文介绍了开关磁阻电机原理、开关磁阻电机驱动系统的组成，尝试了基于开关磁阻电机的电动自行车驱动系统的设计。     

基于转矩分配函数的开关磁阻电机直接转矩控制

由于开关磁阻电机(SRM)及其功率变换器的非线性,以及控制参数的多样性,使得SRM参数的优化设计比较复杂,转矩脉动比较明显。本研究将转矩分配函数法引入开关磁阻电机的直接转矩控制策略中,设计了有效的转矩分配函数和基于单神经元自适应PID控制策略的速度调节器。以TMS320LF2407A数字信号处理器为控制核心,设计开发了具有智能控制方法的高精度SRM系统。试验结果证明,该系统结构简单、可靠,运行效率高,具有很好的静、动态特性。     

基于复合模糊控制器的开关磁阻电机控制系统研究

建立了开关磁阻电机(SRM)的动态非线性数学模型,采用转速环和电流环双环控制方式对开关磁阻电机的转速进行控制。针对SRM非线性的特点设计了复合模糊控制器,实现对开关磁阻电机转速良好的控制。复合模糊控制由常规的比例积分(PI)控制器和模糊型的PI控制器组成。瞬态时采用模糊型的PI控制器以提高系统的响应速度,稳态时采用常规的PI控制器以减小系统的稳态误差。基于本文所建立的模型对一台四相8/6结构的开关磁阻电机进行了仿真。仿真结果表明本文所提出的SRM驱动系统中的复合模糊控制器具有快速跟踪能力,稳态误差较小并且有很强的鲁棒性。     

开关磁阻电机控制系统在纯电动拖拉机设计上的应用

在纯电动拖拉机调速系统的设计中,引入了开关磁阻电机控制系统,并采用PID控制器对速度的调节过程进行反馈,从而提高速度控制的灵敏性和调节精度,使调速系统具有自适应调节能力。为了验证基于PID的开关磁阻电机控制系统的优越性,对控制系统的调速过程进行了仿真模拟,并选取了两组不同的参照进行了对比,结果表明：采用PID的开关磁阻电机的控制精确性比其他两组高,从而验证了其性能的可靠性。     

一种新型电动摩托调速系统设计

介绍了一种基于开关磁阻电机和脉宽调制芯片TL494的新型的电动摩托调速系统,介绍了开关磁阻电机和TL494的内部结构、工作原理,并设计了电动摩托调速系统,通过试验证实了该设计方案的可行性。     

基于转矩分配策略下开关磁阻电机控制系统的研究

在以往使用传统控制方式时,开关磁阻电机经常出现较大转矩脉动,受此影响,不仅开关磁阻电机在运行过程中易出现刺耳噪声,同时还会出现巨大的转速波动,大大影响开关磁阻电机控制精准性。本文通过立足转矩分配的角度,尝试设计一种全新的开关磁阻电机控制系统,以有效达到提高开关磁阻电机控制效率和控制精准性的目的。     

能动型电磁液冷缓速器设计与试验

针对电涡流缓速器耗电量大和制动力矩热衰退严重的问题,基于涡流制动与电机再生制动原理,提出一种将液冷式电涡流缓速器与单相外转子磁阻电机结构相结合的新型能动型缓速器。建立了能动型缓速器的电磁场数学模型,数值模拟预测了其制动性能,优化了电机的开通、关断角,计算了下坡持续制动时电机能量回收时的功率,最后对该缓速器的空损力矩、制动力矩热衰退、发电性能和电动性能进行了台架试验,试验结果表明,在1 000 r/min时涡流制动力矩达到1 260 N·m,持续制动12 min,制动力矩仅下降15%,可满足重型货车的辅助制动需求;电机再生制动力矩随着转速的增大呈先增大后减小的趋势,在1 000 r/min时制动力矩达到最大;当车辆以35 km/h的速度下坡制动时,能量回收功率可达到94 kW。     

磁阻电动机模糊控制的研究

磁阻电动机驱动系统是一种新型调速系统,在低压和小功效条件下运行时其性能优于普通电动机,但其非线性程度高难得到理想的调速控制性能。本文利用模糊控制理论,提出磁阻电动机速度模糊控制的具体实施方案,对电动机进行速度闭环控制,并用自制样机进行实验调试。其结果表明:该系统结构简单、运行可靠,具有良好的调速性能。     

基于Ansoft的开关磁阻电动机启动特性的瞬态分析

利用Ansoft公司的Maxwell2D瞬态模块建立了开关磁阻电动机(Switched Reluctance Motor简称SRM)的仿真模型,并对SRM的基本特性以及启动过程进行了仿真研究。这对开关磁阻电动机的优化设计及其控制系统的设计具有很大的帮助作用。     

小型液压挖掘机电驱动动力源特性研究

传统液压挖掘机多采用定转速柴油发动机驱动液压泵作为动力源,针对发动机经常工作在低效区,油耗大、能效低、排放严重等问题,提出一种变转速感应电动机驱动变量泵动力源,以变量泵快速响应特性弥补变转速电动机动态响应慢的不足。为了充分了解所设计的电液动力源特性,从理论和试验两个方面研究了电液动力源动静态特性。与传统发动机驱动液压泵动力源系统进行了测试对比,结果表明,设计的变转速-变排量动力源在负载扰动测试中转速波动降低了23.5%,在动臂举升过程中,泵输出压力和流量的上升时间分别缩短了14.9%和26.3%,均优于传统发动机驱动液压泵动力源。     

电传动车辆反拖系统设计与分层控制策略研究

针对轮边电传动汽车长距离下坡工况中发动机的高怠速、高油耗,设计了反拖回馈电传动系统,轮边电动机再生制动能量回馈至直流母线,由整流模块切换到控制同步牵引发电机,使其工作在牵引电动机状态,反拖发动机至额定转速,此时发动机油门关闭。依据分层控制思想,提出了车辆行驶状态判断的上层控制算法、基于发电机转子频率跟踪的中层控制算法和基于双模糊控制的底层控制算法反拖回馈的3层控制体系。台架试验表明:该传动方式可以提供发动机功率20%的连续制动力,节省燃油,控制策略鲁棒性好,对驾驶员意图识别能力强。     

磁悬浮开关磁阻电动机径向位移解耦及变结构控制

在改进磁悬浮开关磁阻电动机传统径向力数学模型的基础上,针对其转子径向位移存在非线性、强耦合的特点,采用反馈精确线性化方法进行了动态解耦和完全线性化设计,实现了两自由度上转子径向位移的独立控制,并对解耦后的独立线性子系统采用滑模变结构控制方法进行综合.仿真结果表明,系统具有优良的解耦性能,而且和传统PID控制系统相比,滑模变结构控制系统具有优良的动态特性和鲁棒性.     

卷盘式喷灌机太阳能智能驱动控制系统

为充分发挥卷盘式喷灌机的水力性能,降低喷灌机能耗,并实现喷灌机喷洒速度的自动控制,以电驱动代替水涡轮驱动,并开发了智能控制系统.采用太阳能系统供电,永磁无刷直流电动机驱动卷盘,设计了基于MSP430F169单片机为检测和控制核心的驱动控制系统.该系统主要包括太阳能充电控制器,电动机控制器,隔离电源模块,电动机电压、电流检测模块,蓄电池电量检测模块,电动机霍尔测速模块,卷盘转速和回卷层检测模块以及键盘和液晶模块.研制了各模块软硬件,实现了对卷盘各项运行参数的测量显示和喷洒车移动速度的自动控制,试验结果表明,该智能驱动控制系统运行稳定,能实现喷洒车的匀速回收.该系统为实现卷盘式喷灌机变量灌溉提供了有效的实现方式和技术手段.