模糊控制在开关磁阻直线电机上的应用
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1 LSRM结构
开关磁阻直线电动机的结构如图1所示，电动机由动子和定子两部分组成，动子结构件由铝型材制作，惯性小，磁路隔离效果好，3个相同的绕组安装在动子上，三相绕组间按互差120°电角度排放；定子导轨由条状O．5 mm厚的硅钢片叠成。电动机电气和机械参数见表1。
2 LSRM数学模型
直线开关磁阻电动机的单相回路电压平衡方程为：
式中：Uj为j相绕组的电压；Rj为j相绕组的电阻；ij为j相绕组的电流；ψj为j相绕组的磁链。
这里电感Lj是相电流ij和动子相对位移x的函数。
将式(1)代人式(2)中，可得：
式中：M是电机动子的质量；B是摩擦系数；x是动子位置；fe是电机产生的电动力。
尽管上述LSRM的数学模型从理论上完整、准确地描述了LSRM电动机中的电磁及力学关系，但由于L(x，i)以及i(x)难以解析，使用起来却很麻烦，往往根据要求和实际情况做简化。
3 LSRM线性电感模型
一般在进行开关磁阻电机控制时对电感模型做线性化处理，在线性模型中做如下假设：
(1)忽略磁通边缘效应和磁路非线性，且磁导率为无穷大，因此绕组电感是动子位置函数的分段线性函数；
(2)忽略所有功率损耗；
(3)功率管开关动作瞬间完成；
(4)电机恒速运转。
LSRM移动时动子的凸极对应定子的凹极时，电感最小，对应定子的凸极时，电感最大，电机在运动的过程中，电感会发生周期性变化，这个周期，称之为电感周期。本文后面所讨论的电流的控制以及瞬时力矩的控制都是在一个电感周期内来讨论的。电感和定动子相对位置关系如图2所示。
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4．2 模糊控制器的设计
选取7个常用的语言变量值，即负大(NB)、负中(NM)、负小(NS)、零(ZE)、正小(PS)、正中(PM)和正大(PB)。位移偏差E，位移偏差变化量EC及控制量I的模糊子集均为{NB，NM，NS，ZE，PS，PM，PB}。图5是它们的隶属度函数。
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6 结 语 相关推荐技术专区 |
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