模糊控制在開關(guān)磁阻直線電機(jī)上的應(yīng)用
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1 LSRM結(jié)構(gòu)
開關(guān)磁阻直線電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1所示，電動(dòng)機(jī)由動(dòng)子和定子兩部分組成，動(dòng)子結(jié)構(gòu)件由鋁型材制作，慣性小，磁路隔離效果好，3個(gè)相同的繞組安裝在動(dòng)子上，三相繞組間按互差120°電角度排放；定子導(dǎo)軌由條狀O．5 mm厚的硅鋼片疊成。電動(dòng)機(jī)電氣和機(jī)械參數(shù)見表1。
2 LSRM數(shù)學(xué)模型
直線開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的單相回路電壓平衡方程為：
式中：Uj為j相繞組的電壓；Rj為j相繞組的電阻；ij為j相繞組的電流；ψj為j相繞組的磁鏈。
這里電感Lj是相電流ij和動(dòng)子相對(duì)位移x的函數(shù)。
將式(1)代人式(2)中，可得：
式中：M是電機(jī)動(dòng)子的質(zhì)量；B是摩擦系數(shù)；x是動(dòng)子位置；fe是電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)力。
盡管上述LSRM的數(shù)學(xué)模型從理論上完整、準(zhǔn)確地描述了LSRM電動(dòng)機(jī)中的電磁及力學(xué)關(guān)系，但由于L(x，i)以及i(x)難以解析，使用起來卻很麻煩，往往根據(jù)要求和實(shí)際情況做簡化。
3 LSRM線性電感模型
一般在進(jìn)行開關(guān)磁阻電機(jī)控制時(shí)對(duì)電感模型做線性化處理，在線性模型中做如下假設(shè)：
(1)忽略磁通邊緣效應(yīng)和磁路非線性，且磁導(dǎo)率為無窮大，因此繞組電感是動(dòng)子位置函數(shù)的分段線性函數(shù)；
(2)忽略所有功率損耗；
(3)功率管開關(guān)動(dòng)作瞬間完成；
(4)電機(jī)恒速運(yùn)轉(zhuǎn)。
LSRM移動(dòng)時(shí)動(dòng)子的凸極對(duì)應(yīng)定子的凹極時(shí)，電感最小，對(duì)應(yīng)定子的凸極時(shí)，電感最大，電機(jī)在運(yùn)動(dòng)的過程中，電感會(huì)發(fā)生周期性變化，這個(gè)周期，稱之為電感周期。本文后面所討論的電流的控制以及瞬時(shí)力矩的控制都是在一個(gè)電感周期內(nèi)來討論的。電感和定動(dòng)子相對(duì)位置關(guān)系如圖2所示。
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4．2 模糊控制器的設(shè)計(jì)
選取7個(gè)常用的語言變量值，即負(fù)大(NB)、負(fù)中(NM)、負(fù)小(NS)、零(ZE)、正小(PS)、正中(PM)和正大(PB)。位移偏差E，位移偏差變化量EC及控制量I的模糊子集均為{NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB}。圖5是它們的隸屬度函數(shù)。
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6 結(jié) 語 相關(guān)推薦技術(shù)專區(qū)
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評(píng)論