【摘 要】
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开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)自现世以来,由于它构造简单、价格低廉、运行稳定等特点逐渐取代其它传统电机,并广泛应用于牵引机械、风机水泵、纺织机械、压
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开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)自现世以来,由于它构造简单、价格低廉、运行稳定等特点逐渐取代其它传统电机,并广泛应用于牵引机械、风机水泵、纺织机械、压力机械、电动汽车等领域。然而,它也存在一些缺点。因为开关磁阻电机特殊的非线性结构,导致其很难建立精确的数学模型。所以,本文选择迭代学习控制来弱化电机模型;同时,为了弥补迭代学习控制本身对系统鲁棒性的缺失,在本文算法中加入滑模变结构控制,新引入的滑模变结构控制把转矩脉动也视作一种干扰,从而因它的鲁棒性强的优势“顺便”具有了抑制转矩脉动性能;最终,通过引入了模糊控制算法进一步解决了滑模变结构控制中存在的抖振问题。本文首先介绍了开关磁阻电机、滑模变结构控制和迭代学习控制的发展及研究现状;并对开关磁阻电机的基本结构、工作原理、控制策略、基本方程和建模方法等进行了详细的阐述;由于开关磁阻电机数学模型难以建立等一系列问题,引出了迭代模糊滑模算法,并分别概述了迭代学习控制、滑模变结构控制和模糊控制这三种算法的基本原理,设计了迭代学习控制器、滑模变结构控制器和模糊控制器,并对这三种算法进行整合,最终得到了迭代模糊滑模控制器。本课题针对三相6/4极开关磁阻电机,用MATLAB/Simulink仿真软件对迭代模糊滑模控制系统和传统滑模变结构控制系统分别进行仿真,介绍了控制器的主要模块,并通过迭代模糊滑模控制系统和传统滑模变结构控制系统对比分析,证明了迭代模糊滑模控制可以有效地优化开关磁阻电机控制系统,同时在抑制转矩脉动、提高系统稳定性、缩短系统响应时间等方面也具备不错的效果,让开关磁阻电机的理论应用迈出了崭新的一步。
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