開關(guān)磁阻電機直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制優(yōu)化研究

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1、萬方數(shù)據(jù)第28卷第6期電子測量與儀器學報2014年6只JOURNALOFELECTRoNlCMEAsUREMENTANDINSTRUMENTATION％f．28No．6·591·DOI：10．13382／j．jemi．2014．06．003開關(guān)磁阻電機直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)化研究木張炳力1戚永武z徐國勝3(1．合肥工業(yè)大學機械與汽車工程學院合肥230009；2．上海捷能汽車技術(shù)有限公司上海201804；3．江淮汽車股份有限公司合肥230601)摘要：為改善開關(guān)磁阻電機(SRM)的轉(zhuǎn)矩脈動和效率，提出了一種改進的

2、SRM直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制(DITC)方法。該方法采用了靈活的轉(zhuǎn)矩分配方式獲得各相參考轉(zhuǎn)矩，用來對瞬時轉(zhuǎn)矩進行閉環(huán)控制；同時增加了角度優(yōu)化方案，根據(jù)每相繞組導通期間的累積轉(zhuǎn)矩誤差、轉(zhuǎn)速和參考轉(zhuǎn)矩等變量，通過模糊算法實現(xiàn)電機開通角度的在線調(diào)整，動態(tài)的改善轉(zhuǎn)矩誤差和電機的效率。在MATLAB／Simulink軟件中分別根據(jù)改進前后的DITC方法建立SRM控制系統(tǒng)仿真模型，仿真試驗結(jié)果表明所提的優(yōu)化方法能夠達到較小的轉(zhuǎn)矩誤差和相電流，實現(xiàn)了電機的平穩(wěn)、高效控制。關(guān)鍵詞：開關(guān)磁阻電機；轉(zhuǎn)矩脈動；效率；直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制；優(yōu)

3、化中圖分類號：TM352文獻標識碼：A國家標準學科分類代碼：510．80OptimizationresearchondirectinstantaneoustorquecontrolofswitchedreluctancemotorZhangBingli1QiYongwu2XuGuoshen93(SchoolofMachineryandAutomobileEngineering，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Toimprovethe

4、torquerippleandefficiencyofswitchedreluctancemotor(SRM)，animproveddirectin—stantaneoustorquecontrol(DITC)methodofSRMisproposed．TheFlexibletorquedistributionmodeisadoptedinthismethodtoacquirethereferencetorqueofeveryphase，andrealizetheinstantaneoustorqueclos

5、ed—loopcontrolofSRM．Meanwhile，anangleoptimizationstrategyisaddedtoimprovethetorqueerrorandefficiencyofSRMdy-namically．Thestrategytreatsthephasetorquecumulativeerrorduringconducting，rotatespeedandreferencetorqueasthecontrolvariables，andrealizeson-lineadjusti

6、ngofturn—onanglewithfuzzyalgorithm．ThesimulationmodelsofcontrolsystemforSRMarebuiltbyusingMATLAB／Simulinkwithbothregularandimproveddirectin—stantaneoustorquecontrolmethods．TheproposedmethodrealizesthesmoothandefficientcontrolofSRMbysimu—lationresults，andcan

7、reachlowertorqueerrorandphasecurrent．Keywords：SRM；torqueripple；efficiency；DITC；optimization1引言開關(guān)磁阻電機(switchedreluctancemotor，SRM)結(jié)構(gòu)簡單，啟動電流小、轉(zhuǎn)矩大，且具有較寬的調(diào)速范圍，在電動汽車等領(lǐng)域具有較大的應用潛力‘¨1。但是，其自身結(jié)構(gòu)的非線性和運行時的開關(guān)特}生會造成電機輸出轉(zhuǎn)矩與參考轉(zhuǎn)矩存在較大誤差，產(chǎn)生嚴重的轉(zhuǎn)矩脈動現(xiàn)象，尤其是在換相期間。如何減小轉(zhuǎn)矩誤差成為當前SRM研究

8、的主要內(nèi)容之一。直接瞬時轉(zhuǎn)矩控制(directinstantaneoustorquecontrol，DITC)方法在SRM的轉(zhuǎn)矩誤差控制中具有較多的研究【4J，該方法利用預設的轉(zhuǎn)收稿日期：2013-08ReceivedDate：2013-08$基金項目：安徽省自然科學基金(1308085ME64)資助項目、安徽省科技攻關(guān)計劃(12010202039)資助項目，安徽高校省級自然科學項目(KJ2012A