摘要：开关磁阻调速电动机系统(简称SRD系统)是一种包含了电磁、模电、数电、电力电子和自动控制技术的新兴一体化系统，从第一次出现到现在为止，在航天领域、机械等工程领域、甚至电器、家用等生活上的领域都是得到了广泛的应用。是一个非常有竞争力的控制系统。在电梯的方向上也有很好的应用。

本文通过对开关磁阻调速电动机的相关控制原理和相关控制策略的研究，分析并比较了常用的几种控制方法并且选择了PWM电压的控制方式，设计了一台三级6/4极开关磁阻调速电动机，由于应用于电梯提升牵引系统中，本文又选择抛物线直线型线曲线作为参考的速度曲线，根据相关的公式、速度和策略分析，在理论分析的基础上，设计了电源电路、电流检测保护电路、位置检测电路等硬件电路部分系统。最后利用MATLAB仿真软件对系统进行了仿真，并观察了相应的波形，仿真结果表明，所建立的数学模型与理论分析结果基本一致。

关键词：电梯，开关磁阻调速电动机，电梯曳引电机、Matalab、数学模型

 

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-3

1.1课题的研究背景及意义-3

1.2电梯曳引电机控制系统的发展情况-3

1.3开关磁阻调速电动机的优势-5

1.4研究内容与章节安排-5

第二章 电梯用开关磁阻调速电动机的基本理论-6

2.1 基于开关磁阻调速电动机的电梯曳引系统理论-6

2.1.1 基于开关磁阻调速电动机的电梯曳引系统的技术需求-6

2.2 开关磁阻调速电动机系统理论-8

2.2.1 开关磁阻调速电动机运行原理-8

2.2.2 开关磁阻调速电动机的数学模型-9

2.2.3 开关磁阻调速电机的位置检测-10

2.2.4 开关磁阻调速电动机的调速特性-12

2.3 电梯用开关磁阻调速电动机起停速度曲线跟随策略-13

2.3.1 电梯理想起停速度曲线-13

2.3.2 电梯起停速度曲线跟随策略-15

2.4 电梯用开关磁阻调速电动机的控制策略-16

2.4.1 电梯用开关磁阻调速电机运行控制策略-16

2.4.4 本系统控制方式的确定-18

2.5 本章小结-19

第三章 开关磁阻调速电动机的硬件电路设计-19

3.1电源电路-19

3.2 驱动电路设计-20

3.3 检测电路-23

3.4安全保护电路-24

3.5 开关磁阻电机伺服系统与电气控制系统的接口电路-25

3.5.1 数字输入接口电路-26

3.5.2 模拟量输入接口电路-27

3.5.3 继电器输出接口电路-27

3.6 本章小结-28

第四章 开关磁阻调速电动机参数确定与系统优化-29

4.1  开关磁阻调速电动机的参数确定-29

4.1.1 额定参数设计-29

4.1.2 主要尺寸计算-29

4.1.3 其他结构参数-30

4.2 开关磁阻调速电动机的结构优化-32

4.3 本章总结-34

第五章 电梯楼层显示与开关磁阻调速电动机的软件设计仿真与分析-35

5.1 电梯楼层显示电路的设计仿真-35

5.1.1 仿真软件与AT89C51单片机介绍-35

5.1.2 电梯楼层检测原理分析-36

5.1.3 电梯楼层检测电路-37

5.1.4 基于protues的电梯楼层显示电路仿真与程序-37

5.2 基于MATLAB的开关磁阻调速电动机控制系统设计仿真-39

5.2.1 开关磁阻调速电动机系统建模-39

5.2.1 开关磁阻调速电动机系统建模-39

5.2.1 开关磁阻调速电动机本体建模-39

5.2.3功率变换器模型-40

5.2.4 PWM控制模型-41

5.3 仿真分析-42

5.4 本章总结-44

第六章 总结与展望-45

6.1 总结-45

6.2 展望-45

参考文献-47

致  谢-49