電氣開關(guān)磁阻電機控制策略(已修改)
2025-06-28 15:05 本頁面
【正文】 開關(guān)磁阻電機控制策略研究 摘要：開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)(SRD)是近20年得到迅速發(fā)展的一種交流調(diào)速系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點而具有相當(dāng)?shù)母偁幜?。本文首先介紹了開關(guān)磁阻電機控制策略的研究現(xiàn)狀和趨勢，推導(dǎo)了開關(guān)磁阻電機的數(shù)學(xué)模型，然后詳細(xì)介紹了兩步換相控制、基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的轉(zhuǎn)矩控制、智能控制、直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制等控制策略。又基于Matlab/Simulink仿真驗證了開通角、關(guān)斷角對電機電流轉(zhuǎn)矩的影響，最后得出以轉(zhuǎn)矩為控制對象的新型控制策略仍將進一步發(fā)展。關(guān)鍵詞：開關(guān)磁阻電機；轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)；直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制； Control Method of Switch Reluctant Motor‘Abstract: Switched reluctance motor drive system (SRD) is a kind of ac speed regulating system with nearly 20 years rapid development .Its simple structure, reliable operation, high efficiency and low cost advantages are quite dissertation first introduces the research status and the control strategy of the switched reluctance motor trend, the mathematical model of the switch magneto is deduced, and then introduced the twostep mutation control, based on the torque distribution function of torque control, intelligent control, direct instantaneous torque control and so based on the Matlab/Simulink , the influence of the opening Angle, shut off the Angle to the motor torque were verified, finally concluded that the new control strategy will continue to develop further with the torque as the object.Key words: switched reluctant motor。 torque share function 。 direct instantaneous torque control(DITC) 1 引言開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、堅固耐用、可靠性高；調(diào)速范圍寬和啟動性能優(yōu)[13]。但是由于其雙凸極結(jié)構(gòu)和其高度非線性，造成了開關(guān)磁阻電機控制的復(fù)雜性，制約了其在一定領(lǐng)域中的應(yīng)用。本文先介紹了開關(guān)磁阻電機的相關(guān)背景，推導(dǎo)了開關(guān)磁電機的數(shù)學(xué)模型，然后詳細(xì)介紹了兩步換相控制、基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的轉(zhuǎn)矩控制、智能控制、直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制等控制策略。又基于Matlab/Simulink仿真驗證了開通角、關(guān)斷角對電機電流轉(zhuǎn)矩的影響。2 開關(guān)磁阻電機控制策略的研究現(xiàn)狀與趨勢 開關(guān)磁阻電機控制策略的研究現(xiàn)狀開關(guān)磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)（SRD）以其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、效率高和成本較低等優(yōu)點而具有相當(dāng)?shù)母偁幜?。但是SRM是雙凸極結(jié)構(gòu)，且為了獲得較好出力，常常需要被設(shè)計得較飽和，導(dǎo)致了SRM 的電磁特性呈高度非線性，難以用一個精確的數(shù)學(xué)表達式來描述。作為一種新型調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)，其技術(shù)涉及到電機學(xué)、微電子、電力電子、控制理論等眾多學(xué)科領(lǐng)域，加之其復(fù)雜的非線性特性，導(dǎo)致研究的困難性。從目前的發(fā)展水平來看，無論在理論上還是在應(yīng)用上都存在不少問題，有待進一步的研究與完善[13]。開關(guān)磁阻電機調(diào)速控制參數(shù)多，決定了它有靈活多樣的控制方法。根據(jù)改變控制參數(shù)的不同方式，SRM 有角度位置控制(Angular Position Control，簡稱APC)、電流斬波控制 (Current Chopping Control，簡稱 CCC) 等控制模式。早期的控制策略主要以線性模型為基礎(chǔ)，結(jié)合傳統(tǒng)PI 或PID 控制器運用上述控制模式，采用前饋轉(zhuǎn)矩或電流控制、反饋轉(zhuǎn)速控制[47]。目前，隨著各種控制理論在傳統(tǒng)電機調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用的研究日益成熟，很多學(xué)者開始把一些先進的控制方法應(yīng)用在 SRD 系統(tǒng)中，可部分解決開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)的非線性、多變量、強耦合等問題，但距實際的應(yīng)用還有一定的距離?，F(xiàn)有的控制策略從考慮轉(zhuǎn)矩脈動抑制出發(fā)，控制對象多是電機瞬時轉(zhuǎn)矩。除了基本的角度位置控制和電流斬波控制，主要有基于換相過程的轉(zhuǎn)矩控制策略、基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)的控制策略、智能控制、直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制等控制策略。基于換相過程的轉(zhuǎn)矩控制策略該控制策略通過控制兩相繞組的換向期間的兩相的電流，達到輸出較平滑電磁轉(zhuǎn)矩的目的，但只能緩和SR電機在換向
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