开关磁阻电机滑模变结构转矩分配控制

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1、第12期组合机床与自动化加工技术No．122013年12月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueDec．2013文章编号：1001—2265(2013)12—0098—03开关磁阻电机滑模变结构转矩分配控制赵影，吴双鹤，刘欢欢，杜乃成(1．天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室，天津300384；2．天津瑞灵石油设备有限公司，天津300308)摘要：通过分析开关磁阻电机的转矩脉动问题，设计了基于滑模变结构的速度和电流调节器，建立带有趋近律的控制方法，讨论了变结构控制的到达条件与稳定条件，在此基础上，完成开关磁阻电

2、机的滑模变结构控制。利用Matlab软件对控制方案进行了仿真实验；结果表明，相对于传统控制规律，滑模变结构控制在无需电机精确模型的情况下，能够达到预期的控制要求，调节器正常工作，有效抑制了电机的转矩脉动。关键词：开关磁阻电机；转矩分配函数；滑模变结构；转矩脉动中图分类号：TH165；TM351文献标识码：ASlidingModeVariableStructureControlBasedonTorqueSharingforSwitchedReluctanceMotorZHAOYing，WUShuang—he，LIUHuan—huan，DUNai—cheng(1．TiarljinKeyLa

3、boratoryforControlTheory&ApplicationsinComplicatedSystems．TianjinUniversityofTechnology，Tianjin300384，China2．TianjinRuilingPetroleumEquipmentCo．，Ltd．，Tianjin300384，China)Abstract：ThispaperanalyzedtheproblemoftorqueripplesforSwitchedReluctanceMotor(SRM)，de—signedspeedandcurrentregulatorbasedonsli

4、dingmodevariablestructure，establishedcontrolmethodwithreachinglaw，anddiscussedthereachingconditionandstabilityconditionsforvariablestructurecontro1．Basedonthose，thecontrolofaswitchedreluctancemotorusingvariablestructureiscompleted．Thesimu—lationexperimentofthecontrolschemeshowsthattheslidingmode

5、variablestructureforSRMachievedtheexpectedcontrolrequirementswithoutanaccuratemotormode1．Theregulatorseffectivelysuppressthetorquerippleofthemotor．Keywords：switchedreluctancemotor(SRM)；torquesharingfunction；slidingmodevariablestructure；torqueripple本文针对开关磁阻电机的转矩脉动问题，在分析0引言其产生的原因的基础上，设计速度和电流调节器，以给

6、开关磁阻电机是双凸极结构，其工作原理遵循定转速和反馈转速的差值为速度调节器的输入，结合“磁阻最小原则”，传统的电流斩波和角度控制会产生等速趋近律滑模变结构控制方法，并配合转矩分配函较大的换相转矩脉动。为抑制转矩脉动，可将滑模变数和电流调节器，实现开关磁阻电机的控制。结构控制思想引入到开关磁阻电机的控制中。Buja首次将变结构控制应用到SRM的转矩脉动1SI的数学模型及产生转矩脉动的原因问题，将转矩脉动看作是干扰，无需电机的先验特性即开关磁阻电机第相电压方程为可改善系统性能。文献[2]设计了滑模电流控制器，dI．U=Ri+(1)实现了开关磁阻电动机的高性能转矩控制。文献[3]dt．使用了

7、积分型滑模变结构控制，有效地改善开关磁阻．⋯一dt—dtL电机动态响应问题，实验结果表明：系统具有良好的动式中：为第相绕组相电压；i为第行绕组相静态性能，且在无需知道电机精确模型的情况下可有效克服转矩脉动。文献[4]提出了一种新型转矩分配电流；为第相绕组磁链；为第相绕组的电阻，控制策略，有效抑制转矩脉动，同时保持转矩快速响应为第相绕组的电感。特性和强鲁棒性。开关磁阻电机的机械运动方程为收稿日期：2013—04—05；修回日期：2013—05—0