开关磁阻电机直接瞬时转矩控制优化研究

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1、万方数据第28卷第6期电子测量与仪器学报2014年6只JOURNALOFELECTRoNlCMEAsUREMENTANDINSTRUMENTATION％f．28No．6·591·DOI：10．13382／j．jemi．2014．06．003开关磁阻电机直接瞬时转矩控制的优化研究木张炳力1戚永武z徐国胜3(1．合肥工业大学机械与汽车工程学院合肥230009；2．上海捷能汽车技术有限公司上海201804；3．江淮汽车股份有限公司合肥230601)摘要：为改善开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动和效率，提出了一种改进的

2、SRM直接瞬时转矩控制(DITC)方法。该方法采用了灵活的转矩分配方式获得各相参考转矩，用来对瞬时转矩进行闭环控制；同时增加了角度优化方案，根据每相绕组导通期间的累积转矩误差、转速和参考转矩等变量，通过模糊算法实现电机开通角度的在线调整，动态的改善转矩误差和电机的效率。在MATLAB／Simulink软件中分别根据改进前后的DITC方法建立SRM控制系统仿真模型，仿真试验结果表明所提的优化方法能够达到较小的转矩误差和相电流，实现了电机的平稳、高效控制。关键词：开关磁阻电机；转矩脉动；效率；直接瞬时转矩控制；优

3、化中图分类号：TM352文献标识码：A国家标准学科分类代码：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引言开关磁阻电机(switchedreluctancemotor，SRM)结构简单，启动电流小、转矩大，且具有较宽的调速范围，在电动汽车等领域具有较大的应用潜力‘¨1。但是，其自身结构的非线性和运行时的开关特}生会造成电机输出转矩与参考转矩存在较大误差，产生严重的转矩脉动现象，尤其是在换相期间。如何减小转矩误差成为当前SRM研究

8、的主要内容之一。直接瞬时转矩控制(directinstantaneoustorquecontrol，DITC)方法在SRM的转矩误差控制中具有较多的研究【4J，该方法利用预设的转收稿日期：2013-08ReceivedDate：2013-08$基金项目：安徽省自然科学基金(1308085ME64)资助项目、安徽省科技攻关计划(12010202039)资助项目，安徽高校省级自然科学项目(KJ2012A