开关磁阻电机控制策略.docx

开关磁阻电机控制策略研究摘要：开关磁阻电机驱动系统(SRD)是近20年得到迅速发展的一种交流调速系统。其结构简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点而具有相当的竞争力。本文首先介绍了开关磁阻电机控制策略的研究现状和趋势，推导了开关磁阻电机的数学模型，然后详细介绍了两步换相控制、基于转矩分配函数的转矩控制、智能控制、直接瞬时转矩控制等控制策略。又基于Matlab/Simulink仿真验证了开通角、关断角对电机电流转矩的影响，最后得出以转矩为控制对象的新型控制策略仍将进一步发展。关键词：开关磁阻电机；转矩分配函数；直接瞬时转矩控制；Control Method of Switch Reluctant Motor‘Abstract: Switched reluctance motor drive system (SRD) is a kind of ac speed regulating systemwith nearly 20 years rapid development .Its simple structure, reliable operation, high efficiency and low cost advantages are quite competitive.This 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 two-step commutation control, based on the torque distribution function of torque control, intelligent control, direct instantaneous torque control and so on.And based on the Matlab/Simulink ,the influence ofthe opening Angle, shut off the Angle to the motor torque were verified, finally concluded that the new control strategy will continue to develop furtherwith the torque as the object.Key words: switched reluctant motor; torque share function ; direct instantaneous torque control(DITC)1引言开关磁阻电机结构简单、成本低廉、坚固耐用、可靠性高；调速范围宽和启动性能优[1-3]。但是由于其双凸极结构和其高度非线性，造成了开关磁阻电机控制的复杂性，制约了其在一定领域中的应用。本文先介绍了开关磁阻电机的相关背景，推导了开关磁电机的数学模型，然后详细介绍了两步换相控制、基于转矩分配函数的转矩控制、智能控制、直接瞬时转矩控制等控制策略。又基于Matlab/Simulink仿真验证了开通角、关断角对电机电流转矩的影响。2开关磁阻电机控制策略的研究现状与趋势2.1开关磁阻电机控制策略的研究现状开关磁阻电机驱动系统（SRD）以其结构简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点而具有相当的竞争力。但是SRM是双凸极结构，且为了获得较好出力，常常需要被设计得较饱和，导致了SRM 的电磁特性呈高度非线性，难以用一个精确的数学表达式来描述。作为一种新型调速驱动系统，其技术涉及到电机学、微电子、电力电子、控制理论等众多学科领域，加之其复杂的非线性特性，导致研究的困难性。从目前的发展水平来看，无论在理论上还是在应用上都存在不少问题，有待进一步的研究与完善[1-3]。开关磁阻电机调速控制参数多，决定了它有灵活多样的控制方法。根据改变控制参数的不同方式，SRM 有角度位置控制(Angular Position Control，简称APC)、电流斩波控制 (Current Chopping Control，简称 CCC)等控制模式。早期的控制策略主要以线性模型为基础，结合传统PI 或PID 控制器运用上述控制模式，采用前馈转矩或电流控制、反馈转速控制[4-7]。目前，随着各种控制理论在传统电机调速系统中应用的研究日益成熟，很多学者开始把一些先进的控制方法应用在 SRD 系统中，可部分解决开关磁阻电机调速系统的非线性、多