【正文】 謝謝你們、我的朋友給了我無(wú)言的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意。仿佛就在昨天，大家珍重。其次還要感謝大學(xué)所有的老師，是你們給我傳授了知識(shí)，從基礎(chǔ)學(xué)科到專業(yè)知識(shí)，現(xiàn)在回想起如同昨日，時(shí)間易失，歲月難得。你不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向瞿老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。你嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。也知道現(xiàn)在自己所學(xué)習(xí)的知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，對(duì)也專業(yè)人士來說，或許只是專業(yè)常識(shí)。46參考文獻(xiàn)[1] [M].[2] [M].[3] [M].[4] [M].[5] [M].1994年5月[6] 章衛(wèi)國(guó)，[M].[7] 章云，謝莉萍，[M].[8] [M].[9] [M].[10] 武興華，賈好來，[J].,. P53^P55[11] 全力，[J].. [12] [J]..,. P38P41[13] 王金麗，唐詩(shī)，[J]. ,. P53P56[14] 雷源，[J]. ,[15] 張紅娟，王振民，[J].,. P39P42[16] 陳燕，[J].. ,. P58P59[17] 王喜蓮，王旭東，[J].. ,. P102}PI05致 謝時(shí)光如梭，歲月如箭，大學(xué)時(shí)光在不知不覺中已經(jīng)渡過，有過得意，也有過失意。當(dāng)然，但由于SRD是一種新的調(diào)速系統(tǒng)，且繞組具有嚴(yán)重的非線性，SRD及其控制系統(tǒng)的理論和方法仍不夠完善。通過本次設(shè)計(jì)，我的知識(shí)領(lǐng)域得到進(jìn)一步擴(kuò)展，專業(yè)技能得到進(jìn)一步提高，同時(shí)增強(qiáng)了分析和解決了實(shí)際問題的綜合能力。本文的主要工作是在深入學(xué)習(xí)了SR電機(jī)非線性數(shù)學(xué)模型，探討了SRD的全數(shù)字控制策略，并進(jìn)行了仿真。由以上波形分析可知數(shù)學(xué)模型與仿真結(jié)果吻合。而相同負(fù)載，激勵(lì)越大，轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)也越大。對(duì)電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速時(shí)的電流和合成轉(zhuǎn)矩進(jìn)行了仿真。圖中，為激勵(lì)電壓，為電機(jī)的負(fù)載，示波器和分別用來輸出合成轉(zhuǎn)矩和電流波形。(6/4極)SR電機(jī)模型。： SR電機(jī)模型在第四章我們建立了SR電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。我們可以通過式()進(jìn)行數(shù)字PID計(jì)算。為書寫方便，將簡(jiǎn)化表示成等，即省去。按模擬PID控制算法的算式()，現(xiàn)以一系列的采樣時(shí)刻點(diǎn)代表連續(xù)時(shí)間，以和式代替積分，以增量代替微分，則可作如下近似變換： （） 其中，為采樣周期。其控制規(guī)律為： （）其中，為比例系數(shù)、為積分時(shí)間常數(shù)、為微分時(shí)間常數(shù)。同時(shí)結(jié)合數(shù)字P1D控制，更好地實(shí)現(xiàn)了SR電機(jī)控制參數(shù)的最優(yōu)化、結(jié)構(gòu)最優(yōu)化和運(yùn)行性能的最優(yōu)化。從20世紀(jì)70年代至今，SR電機(jī)的控制策略從簡(jiǎn)單電流斬波控制、角度位置控制和PWM控制發(fā)展到全數(shù)字智能控制。電機(jī)控制過程中，定子繞組輪流通電一次，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一個(gè)轉(zhuǎn)子極距。、為各特性交接的臨界轉(zhuǎn)速，是SR電機(jī)運(yùn)行、設(shè)計(jì)和控制時(shí)要考慮的重要參數(shù)。第5章 開關(guān)磁阻電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)MATLAB/SIMULINK仿真 SRD調(diào)速控制策略的研究 SR電機(jī)的運(yùn)行特性SR電機(jī)運(yùn)行特性可分為三個(gè)區(qū)域：恒轉(zhuǎn)矩區(qū)、恒功率區(qū)和自然特性區(qū)(串勵(lì)特性區(qū))，：，恒功率區(qū)轉(zhuǎn)速范圍為：，自然特性區(qū)轉(zhuǎn)速范圍為：，一般的調(diào)速區(qū)間為：。各相非線性電感的表示式為： （）非線性電磁轉(zhuǎn)矩為： （）式中： 0 。于是有： （） 綜合以上各式，對(duì)于四相(8/6極)SR電機(jī)而言，假設(shè)：1）主電路電源的直流電壓保持不變；2)忽略鐵芯的磁滯和禍流效應(yīng)，即忽略鐵耗；3)電機(jī)各相參數(shù)對(duì)稱，每相兩個(gè)線圈正向串聯(lián)，忽略相間互感。其中，等式右端第一項(xiàng)為第k相回路中的電阻壓降，第二項(xiàng)是由電流變化引起磁鏈變化而產(chǎn)生的變壓器電動(dòng)勢(shì)，第三項(xiàng)是由轉(zhuǎn)子位置變化引起繞組中磁鏈變化而產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)，它與電機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換直接相關(guān)。考慮互感影響時(shí)，可得： （）由式（)可見，由于考慮了各相繞組間的互感，電機(jī)的電壓平衡方程變得相當(dāng)復(fù)雜。對(duì)于本文研究的四相SR電機(jī)，當(dāng)不計(jì)磁滯、禍流，但考慮繞組間互感時(shí)，SR電機(jī)的方程可由下式表示： （） （） （） （） （）式中：—k相繞組電壓 —k相繞組電阻 —k相繞組電流 —k相繞組磁鏈 —轉(zhuǎn)子位置角 —角速度 —相繞組電磁轉(zhuǎn)矩 —SR電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩 —SR電機(jī)相數(shù) —負(fù)載轉(zhuǎn)矩 —粘性摩擦系數(shù) —SR電機(jī)的轉(zhuǎn)子及負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量式()為電機(jī)相繞組的電壓平衡方程，式()為電機(jī)相繞組的電磁轉(zhuǎn)矩方程，式()為電機(jī)的合成電磁轉(zhuǎn)矩方程，式（)為電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩平衡方程，式()為電機(jī)的轉(zhuǎn)速方程。是電感曲線的初相角?？紤]電感與電流的關(guān)系時(shí)，電感的描述方程將增加電流分析中的影響因素，具體分析如下：在文獻(xiàn)[16]()來擬合電感的關(guān)系曲線： （） 由式()可以看出，用五個(gè)系數(shù)就可以較精確地表示SR電機(jī)的非線性電感。，得到SR電機(jī)的電感描述方程，如下：（）式中：，是電機(jī)的最小電感；，是電機(jī)的最大電感；—定、轉(zhuǎn)子的絕對(duì)極寬系數(shù)；—定、轉(zhuǎn)子的相對(duì)極寬系數(shù)。 由于電機(jī)的雙凸極結(jié)構(gòu)，電感存在嚴(yán)重的非線性，若由上述的線性模型或準(zhǔn)線性模型來分析SR電機(jī)的運(yùn)行性能，誤差是很大的。 實(shí)際SR電機(jī)的電感曲線包含兩種非線性，一種是關(guān)于轉(zhuǎn)子位置角的，一種是關(guān)于定子相繞組電流的，我們先分析電感與的空間非線性關(guān)系。從式()中可以看出，SR電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的可控變數(shù)一般有加于相繞組兩端的電壓、開通角和關(guān)斷角三個(gè)參數(shù)。 開關(guān)磁阻電機(jī)有其自己的控制方法，這里仍然針對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的線性模型來加以討論，分析其轉(zhuǎn)速控制的方法。 (2)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)氣隙磁導(dǎo)變化產(chǎn)生的，當(dāng)磁導(dǎo)對(duì)轉(zhuǎn)角的變化率越大時(shí)，轉(zhuǎn)矩也越大。基于SR電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化線性模型，得知， （）分析此式可知： (1)SR電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩方向不受電流方向的影響，僅取決于電感隨轉(zhuǎn)角的變化。這些分段電流函數(shù)可以用下面的通式統(tǒng)一描述，即： () 由上式可知，繞組電流與外加電源電壓、角速度、開通角、關(guān)斷角、最大電感、最小電感、定子極弧等有關(guān)。這時(shí)由于為0，已無(wú)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，相電流也不產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，只是在相繞組兩端反向電壓作用下持續(xù)衰減。（3）在到區(qū)域，繞組處于續(xù)流狀態(tài)，相電流在反向及旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)的作用下以較快的速率下降。顯然，所對(duì)應(yīng)的“平頂波”電流有效值比值小，這對(duì)電動(dòng)機(jī)及半導(dǎo)體開關(guān)器件均有益處，與其他兩種形狀的電流波形相比，較為理想。若，則，電流將保持恒值不變，這時(shí)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)恰好與電源電壓平衡；若，則，電流將繼續(xù)上升，這時(shí)因?yàn)檩^大，所以電流在處的數(shù)值較小，使有效工作段內(nèi)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)的正壓降小于電源電壓。因此通過合理選擇繞組開通角，即可使相電流在進(jìn)入有效工作區(qū)域前達(dá)到一定的數(shù)值，以保證在電感上升段產(chǎn)生足夠大的電動(dòng)轉(zhuǎn)矩。（1），在到區(qū)域，將作為初值條件結(jié)合式（）解得： （）式()表明，電流在最小電感恒值區(qū)域內(nèi)（～）是直線上升的，上升率為，因?yàn)樵搮^(qū)域內(nèi)電感恒為最小值，且無(wú)旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)，因此開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)相電流可在該區(qū)域內(nèi)迅速建立。因此，SR電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)在～內(nèi)觸發(fā)導(dǎo)通主開關(guān)器件，即有；應(yīng)在～內(nèi)關(guān)斷主開關(guān)器件，即有；。 角度位置控制方式典型相電流波形顯然，為了得到較大的有效轉(zhuǎn)矩，一方面，應(yīng)盡量減小制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即在繞組電感開始隨轉(zhuǎn)子位置減小時(shí)應(yīng)盡快使繞組電流衰減到,為此，關(guān)斷角通常設(shè)計(jì)在最大電感達(dá)到之前。若在電感上升區(qū)域～內(nèi)繞組通電，旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)為正，產(chǎn)生電動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電源提供的電能一部分轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出，一部分則以磁能的形式貯存在繞組中；若通電繞組在～內(nèi)斷電，貯存的磁能一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，一部分則回饋給電源，這時(shí)轉(zhuǎn)軸上獲得的仍是電動(dòng)轉(zhuǎn)矩。假設(shè)繞組電感僅是轉(zhuǎn)子位置的線性函數(shù)，且在式()中，繞組的電阻壓降和相比起來很小，可以忽略掉，故()式可化簡(jiǎn)成： （） 又 ，故有 （） 方程的兩邊同乘繞組電流，可得功率平衡方程： （） 該式表明，當(dāng)SR電動(dòng)機(jī)繞組通電時(shí)，若不計(jì)相繞組的損耗，輸入的電功率一部分用于增加繞組的貯能一部分則轉(zhuǎn)換為機(jī)械功率輸出。由圖中，可以得到“理想化”的線性SR電動(dòng)機(jī)電感的分段線性方程，其繞組電感與轉(zhuǎn)子位置角的關(guān)系如下： = （） 其中。 圖中橫坐標(biāo)為轉(zhuǎn)子位置角(機(jī)械角)，它的基準(zhǔn)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)的位置，對(duì)應(yīng)于定子槽中心線與轉(zhuǎn)子凹槽中心線對(duì)齊的位置，這時(shí)相電感為最小值；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過半個(gè)極距時(shí)，該相定、轉(zhuǎn)子凸極中心完全對(duì)齊，這時(shí)相電感為最大值。雖然求解上節(jié)導(dǎo)出的非線性偏微分方程式()可得的精確解，但式()沒有解析解，只有數(shù)值解，很難計(jì)算。 SR電機(jī)系統(tǒng)的線性分析