图5-4 SRM系统的仿真模型
图5-5 PID控制器的仿真模型
(4)电流控制器模型
图5-6是电流控制器的仿真模型
图5-6 电流控制器的仿真模型
(5)角度控制模型
图5-7是角度变换的仿真模型
图5-7 角度变换控制模型
(6)仿真结果与分析
基于以上通过MATLAB/SIMULINK建立的SRM系统的仿真模型,取SRM的基本
75参数如下:R?0.1?~0.0?,a1?0.78,Nr?6,
L0?0.022H,L1?0.15H,L2?0.025H,L3?0.014H,并对SRM不同转速时的电流和合成转矩进行了仿真。在非线性模型下,仿真电流及转矩波形符合电机本身的运行特性。图5-8给出了转矩仿真波形,由波形可以看出,在激励相同时,负载越大,电机从启动到稳态运行时转矩波动越大。而相同负载,激励越大,转矩的波动也越大。图5-9是A相电压的波形,图5-10是转速的波形。
图5-8 负载转矩仿真波形
图5-9 A相电压仿真波形
图5-10 转速仿真波形
图5-11为电流仿真波形,其中Lmin?0.015,Lmax?0.078,K?0.2408。把SRM的基本参数代入数学模型的理论计算公式,与仿真结果相比较,误差不大。
图5-11 电流仿真波形
再综合分析以上仿真波形,可以知道数学模型与仿真结果吻合,而且该模型通用性强、修改方便,适用于系统控制的定性分析,便于进行控制算法的研究。 对于开关磁阻电机系统的软件设计这一方面这里就不再介绍了,最后对现代控制理论中的几个最新、最热的控制技术及其存在的问题进行展望。
6.开关磁阻电机控制技术的展望
控制技术是开关磁阻电机发展的关键,而控制技术的进步主要取决于控制算法质量的提高。开关磁阻电机是一个多变量耦合的非线性系统,要建立精确而实用的数学模型非常困难。采用传统的控制方法难以达到优良的性能。例如,采用简单的PI控制,经过参数整定,虽然可以在较小的转速范围内获得较好的调速性能,但在转速范围很大时,由于SRM非线性参数随转速变化大,这种控制方法就显得无能为力了。为此,寻求合适的控制方法是提高SRM整体性能急待解决的问题。
现代控制理论为SRM的控制方法提供了许多新颖的思路,如自学习控制、智能化的模糊控制、单神经元控制、变结构控制等。其共同特点是大大减少了对控制对象模型的依赖性,具有更强的非线性控制能力,鲁棒性好。