基于FPGA的開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計.pdf

1、開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、容錯能力強(qiáng)并且能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等特性，使其在當(dāng)今高速發(fā)展的電力電子和微控技術(shù)的支持下獲得了良好的可控性能。因此，近幾年來開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)在航空、艦船、汽車及風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用，越來越引起不少專家、學(xué)者的研究興趣。本文圍繞開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用，主要研究開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計。
　　結(jié)合開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的基本方程式，在MATLAB/SIMULINK中原有的6/4極開

2、關(guān)磁阻電機(jī)（Switched Reluctance Motors，簡稱SRM）模塊基礎(chǔ)上建立了12/8極開關(guān)磁阻電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型，在此模型的基礎(chǔ)上對開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)輸出功率的測量及相關(guān)控制參數(shù)進(jìn)行了分析研究，并提出了模數(shù)混合濾波實現(xiàn)功率測量的方法并進(jìn)行了仿真驗證。為提高開關(guān)磁阻發(fā)電系統(tǒng)的效率，本文以磁鏈特性為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計了優(yōu)化控制器，在線計算優(yōu)化開關(guān)角，不僅使開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)能夠得到較好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能，同時可以提高發(fā)電系統(tǒng)的效率。<

3、br>　　采用模擬器件和FPGA相結(jié)合的方案進(jìn)行開關(guān)磁阻發(fā)電系統(tǒng)控制器的設(shè)計和實現(xiàn)。模擬電路完成發(fā)電系統(tǒng)的電流、電壓及位置信號等的獲取。以FPGA為核心的數(shù)字電路綜合處理各種參數(shù)，最后輸出邏輯脈沖信號，控制功率變換器中開關(guān)管的開通與關(guān)斷狀態(tài)，控制勵磁電流，最終實現(xiàn)對開關(guān)磁阻發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的控制。最后，對系統(tǒng)控制器進(jìn)行了測試，驗證了設(shè)計的正確性。
　　本文設(shè)計的基于FPGA的開關(guān)磁阻發(fā)電控制系統(tǒng)，具有快速、準(zhǔn)確的跟蹤能力及較高的可