航空开关磁阻起动发电一体化系统控制器研究

航空开关磁阻起动/发电一体化系统工作在电动状态和发电状态时控制率不同,但控制参数都为电流、导通角和关断角。针对一体化系统的特点,设计了一套模糊滑模变结构控制器。滑模变结构控制器将负载作为干扰项,通过对系统结构进行不断地调整,使得系统状态能够快速地达到滑模面并进行滑动模态运动,但系统存在抖振问题。针对滑模变结构的抖振问题,采用模糊控制对滑模变结构的趋近速度进行控制,使得在趋近速度和抖振问题上得到优化。仿真结果表明,在电动状态和发电状态下控制器能够很快达到稳定,并在负载状态突变和输入状态变化的情况下具有很好的鲁棒性。

6kW开关磁阻起动/发电系统设计及实现

由于开关磁阻起动 /发电系统结构简单、坚固、成本低 ,具有高容错运行能力、较高的能量密度和高速运行能力等特性 ,使得其被发展应用于航空领域。该系统很容易实现起动和发电双功能 ,发电运行的额定功率为 6 k W,输出 2 70 V直流电压 ,最高转速为 12 0 0 0 r/m in,其电压品质满足 MIL- STD- 70 4E标准。文中重点介绍该系统的工程设计及预定试验 ,在起动运行时采用开环控制 ,控制很方便 ;在发电运行时采用调角度电流斩波方法、双闭环控制 ,使得电压在较宽转速范围下具有很好的稳态特性和动态特性 ,试验结果表明该系统的特性优良。

车用开关磁阻电机起动／发电／助力一体化系统研究

介绍了一种基于DSP和CPLD的车用开关磁阻电机起动/发电/助力一体化系统。该系统研制了一台3 kW12/10结构开关磁阻电机作为机电能量转换装置,采用TM S320F 240型DSP和EPM 7128S型CPLD构成数字控制器,可实现汽车的起动、助力、发电等一体化功能。在控制策略上,起动时以获得最大电磁转矩为优化目标,助力时兼顾转矩和效率,发电时则根据蓄电池的荷电情况自动选择恒流充电和恒压充电。实验结果表明,本文提出的车用开关磁阻电机起动/发电/助力一体化系统具有优良的电动、发电及缺相运行性能,能满足汽车的起动、助力、发电等一体化功能要求。

一种新型车用开关磁阻起动/发电一体机系统

介绍了一种新型的汽车用开关磁阻电机起动/发电一体化系统,该系统可取代传统汽车中的分体式起动机和发电机.介绍了开关磁阻电机工作在各种状态的原理,以及相应的控制算法.采用一台1 kW 6/4结构开关磁阻电机作为试验样机,以TMS320F240型DSP和EPM7128S型CPLD构成数字控制器,可实现汽车的起动、发电等功能一体化.在控制策略上,起动时以获得足够大的电磁转矩为优化目标,发电时则根据蓄电池的荷电情况自动选择恒流充电、恒压充电和浮充电.对系统进行了计算机仿真和试验研究,结果验证了硬件设计和控制策略的可行性和有效性.

基于Simplorer的三相开关磁阻起动/发电系统建模研究

在分析开关磁阻起动/发电系统(SRS/G)运行机理的基础上,提出了一种基于Ansoft/Sim-plorer的SRS/G系统建模方法.该方法利用Simplorer的电路元件库搭建SRS/G的功率变换器及其外围电路,根据SRM小信号分析模型进行比例积分(PI)参数整定和参数优化,电机起动时采用转速外环PI调节加内环电流斩波、发电时采用电压外环PI调节加内环变开通角的控制策略对SRS/G系统进行了仿真分析.仿真结果与样机试验结果的比较验证了模型的正确性.该模型修改容易、直观性强,便于对不同的控制策略进行特性分析,为研究和设计SRS/G控制系统提供了一种有效的工具.

开关磁阻起动/发电系统起动性能研究

根据开关磁阻起动/发电系统的特点,对其起动特性进行了分析,主要对起动转矩最大和起动转矩脉动最小两种情况进行了研究。在建立开关磁阻起动/发电系统仿真模型的基础上,对两种起动要求下主开关的开通角和关断角进行了不同转速下的仿真优化。然后对由静止到运动时的起动PWM占空比进行模糊算法估测,对两种起动要求下的不同控制算法分别进行了滑模+PI控制策略的设计。最后,利用开关磁阻起动/发电系统样机平台,验证了所设计起动控制方法的正确性。

开关磁阻起动/发电机系统数字控制器的研究

介绍了开关磁阻起动/发电机系统基本结构及其工作原理。在此基础上,设计了以TMS320LF2407A为控制核心的数字控制器,包括硬件和软件。重点解决了DSP在系统中的资源分配和控制策略,并利用DSP的丰富资源解决了不同控制模式下的平滑切换问题。实验结果表明,该控制系统正确可行,具有良好的性能。

双通道开关磁阻起动/发电机系统建模与仿真

针对双通道开关磁阻电机运行时两个通道存在强烈电磁耦合的特点,提出一种双通道开关磁阻电机的建模方法。基于有限元模型,对双通道开关磁阻电机的磁场进行有限元分析,建立考虑互感耦合影响的双通道开关磁阻电机的非线性数学模型,对电机在不同工作模式下的稳态和动态特性进行对比仿真分析。搭建以功率变换器和DSP为核心的控制系统实验平台,分别在单通道和双通道工作模式下进行电动和发电运行实验以及闭环建压实验,实现双通道开关磁阻电机系统的两个通道的同步稳定运行和控制,实验结果验证了建模方法和理论分析的正确性。

混合动力汽车用开关磁阻起动/发电机控制系统设计

针对开关磁阻起动/发电机应用在混合动力汽车ISG系统实现组合起动、发电功能的基本要求,设计了整体控制策略和基于TM S320LF 240和EPM 7128S为核心的DSP+CPLD型数字控制器,完成了三相6/4结构开关磁阻起动/发电机样机的起动和发电实验,给出了实验波形和分析结论。表明了本方案实践可行,控制策略正确有效。

六相开关磁阻起动/发电机系统的起动特性理论仿真与实验

本文以自行设计和研制的结构新颖的12/10开关磁阻电机为研究对象,根据所选发动机(长安奥拓小型客车三缸汽油发动机)对电机起动、发电及助动的要求,设计了一台2.5kW 飞轮式开关磁阻起动/发电机原理样机,采用36/42V 直流电源系统,建立了该电机的有限元仿真分析模型,对该电机进行了两维电磁场的有限元分析,得到电机较为精确的模型,结合该电机系统的功率变换电路和控制单元,进行了系统仿真,同时着重对该电机系统的起动过程和起动特性进行了研究和分析,对样机进行了测试并取得了满意的结果,理论分析实测结果基本吻合,表明该电机的设计方法、系统建模和控制策略是合理和可行的。

开关磁阻起动发电系统电压特征提取研究

本文以飞机开关磁阻电机起动/发电系统为研究对象。针对输出电压的故障态能较好的表征开关磁阻起动发电系统的故障态特征的特点,结合了小波变换对非平稳信号的时频分析特点,利用搭建的开关磁阻电机起动/发电系统模型对故障时的输出电压进行小波分解和小波包分解,从而对输出电压进行故障特征提取,进而对故障类型进行分析判断。仿真结果表明,利用小波包分析的各故障信号的不同频带差异明显,该方法能有效地对输出电压故障特征进行提取。

基于开关磁阻电机的车用起动-发电-助力一体化系统研究

针对基于开关磁阻电机的车用起动-发电-助力一体化(ISAD)系统,分析其主要工况(起动,助力,发电)状态下控制策略并给出仿真波形。同时采用TMS320F240型数字信号处理器和EPM7128S型复杂可编程逻辑门阵列构成核心控制器。最后以1kW三相6/4开关磁阻电机为样机完成起动-助力-发电实验,给出了实验波形和分析结论。实验结果表明,该控制器及其控制策略是有效的,基于开关磁阻电机的车用IS-AD系统在工程实践上是可行的。

开关磁阻起动/发电系统功率变换器传导EMI建模研究

在分析开关磁阻起动/发电系统功率变换器产生的传导电磁干扰(EMI)传播通道(包括共模和差模)的基础上,采用等效电路模型的方法建立了功率变换器的传导EMI时域模型,并用Ansoft-Simplorer软件以及傅里叶级数分解的方法分析计算了功率变换器产生的EMI频谱,研究结果表明在低频段(小于100 kHz),功率变换器的差模干扰占据主导地位,在高频段,共模干扰占据主导地位。将仿真结果与实测的干扰电压波形和EMI频谱结果进行了比较,验证了所建模型和所用方法的正确性。

飞机用开关磁阻起动/发电系统负载影响研究

组合起动/发电(IS/G)系统是多/全电飞机(M/A EA)的关键子系统,而开关磁阻电机(SRM)被认为是实现飞机IS/G系统的首选机型。研究了负载对开关磁阻起动/发电(SR S/G)系统电能质量及稳定性的影响。针对多电飞机电气系统的特点,所涉及的负载被划分为三类:传统负载、特殊负载和恒功率负载,给出了突加、突卸负载时SRM的输出电压和相电流曲线。同时,对恒功率负载下系统的稳定性进行了理论分析和仿真验证。

开关磁阻起动/发电机系统的建模与仿真

开关磁阻电机因具有结构简单、高可靠性等优点,因而适合应用在航空起动/发电机领域。开关磁阻起动/发电机系统的数学模型包括开关磁阻电机、功率主电路以及滤波电路。在建模过程中,结合了磁场有限元和机电耦合方程组,因此考虑了磁场饱和和机电耦合问题。通过仿真,可以预估系统的性能和设计系统的参数,使得系统输出电压达到目标要求。仿真结果验证了系统设计的正确性。

混合动力汽车开关磁阻集成起动/发电系统控制策略的研究

混合动力汽车开关磁阻集成起动/发电系统采用一台开关磁阻电机替代传统的起动机和发电机.运用电压、电流双闭环PID控制策略,进行起动控制、助力控制、发电控制等方面研究,利用此控制策略,系统具有起动、助力、发电功能,能提升车辆的动力性能,延长车载能源的续驶里程,提高燃油的利用率.

容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性建模及仿真

建立了一种容错型开关磁阻起动/发电系统的非线性模型。基于开关磁阻电机的数学模型,包括电路方程和机械方程,利用模块化思想搭建了开放型模型,分析了模型的可行性:①电动状态下额定电压380 V时,输出转矩能达到恒转矩起动要求;②发电状态下在2 000 r/min的原动机的带动下,实现空载快速建压,能够快速稳定在270 V附近并实现调压。针对功率器件开路故障率高的特点,利用硬件冗余思想设计了一种容错性的功率变换器。为了验证系统的容错性能,人为设置故障进行了仿真对比分析,结果表明:①电动状态容错系统不仅消除了转矩死区,而且提高了平均转矩、减小了转矩脉动;②发电状态下输出电压在0.2 s内使得输出电压恢复到270 V左右,相电流也下降至正常运行范围,容错性能良好。

起动/发电/助力减振一体化系统用开关磁阻电机起动转矩控制研究

分析了ISAD起动的基本原理,建立了ISAD起动的数学模型和基于Simulink环境的SR电机仿真模型。仿真了在不同开关角下的平均转矩,并得出产生反向扭矩的开关角大小,最后对最优开关角下的瞬时转矩进行了分析,得出开关磁阻电机起动电流小、起动转矩大的优点。系统符合汽车起动的要求。

7.5kW开关磁阻起动/发电系统设计

本文主要介绍了以数字信号处理器(TMS320LF2407DSP)和可逻辑编程器件(CPLD)为控制核心的三相12/8极开关磁阻起动、发电系统设计。阐述了角度控制、斩波控制、脉宽调制控制三种调控发电机输出的控制方案,并通过仿真试验证实了开关磁阻发电机 SRG 应用的可行性。

开关磁阻起动/发电机数字控制系统设计

介绍了开关磁阻起动/发电机系统的构成及其工作原理。在此基础上,设计了以数字信号处理器(DSP)和可编程逻辑器件(CPLD)为核心的数字控制器,包括硬件和软件。该系统利用DSP的强大运算能力实现对系统的实时控制,采用CPLD芯片实现信号的逻辑处理,输出驱动信号控制开关管的通断,仿真波形验证了CPLD逻辑设计的正确性。通过DSP和CPLD的相互配合,从而达到准确控制开关磁阻起动/发电机良好运行的目的。