基于旋轉坐標的開關磁阻電動機的速度控制

電氣傳動2016年第46卷第9期

基于旋轉坐標的開關磁阻電動機的速度控制

王家軍，王浩

（杭州電子科技大學自動化學院，浙江杭州310018）

摘要：針對開關磁阻電動機的控制問題，將交流電動機控制中旋轉參考坐標的理論引入開關磁阻電動機的速度控制之中。通過旋轉參考坐標的變換和一定的處理，可以將開關磁阻電動機的電流參考值分解為相應的相繞組電流，從而實現(xiàn)電流的滯環(huán)控制。這種控制方法不僅不需要開關磁阻電動機的模型信息，同時也省略了開關角的計算，并且在不需要轉矩脈動抑制措施的情況下就可以獲得良好的轉矩控制效果。最后，利用Matlab/Simulink給出了2種情況下的轉速控制仿真結果，仿真結果表明了設計方法的正確性和有效性。

關鍵詞：開關磁阻電動機；速度控制；旋轉參考坐標；電流分配策略中圖分類號：TM352

文獻標識碼：A

SpeedControlResearchofSwitchedReluctanceMotorBasedonRotatingReferenceFrame

（SchoolofAutomation，HangzhouDianziUniversity，Hangzhou310018，Zhejiang，China）

WANGJiajun，WANGHao

reluctancemotor（SRM）tosolveitscontrolproblems.ThephasecurrentsoftheSRMcouldbeacquiredfromthehysteresiscurrentclosed-loopcontrolcouldberealized.TheproposedcontrolmethodneedednotthemodelinformationoftheSRM，andtheturn-onandturn-offcomputationwereallomitted.Inaddition，excellenttorqueeffectivenessoftheproposedscheme.

Abstract：TherotatingreferenceframetheoryoftheACmotorwasdrawnintothespeedcontrolofswitched

referencecurrentthroughthetransformationofrotatingreferenceframeandsomespecialprocessing.ThenthecontrolperformanceoftheSRMcouldbeachievedwithoutthespecialmeasuretoreducethetorqueripple.Atlast，twocasesofsimulationresultsaregivenwithMatlab/Simulink.Thesimulationresultscertifytherightnessand

Keywords：switchedreluctancemotor；speedcontrol；rotatingreferenceframe；currentdistributionstrategy

作為當前電機驅動領域的一種重要類型的電機，開關磁阻電動機以其優(yōu)良的控制性能成為電機驅動技術領域的一個重要研究方面。由于開關磁阻電動機的雙凸極結構以及運行過程中的磁場高飽和特性，使得開關磁阻電動機的模型具有很強的非線性［1-3］。與普通交流電動機不同，開關磁阻電動機的電感、磁鏈和轉矩不僅與電流有關，而且也和轉子的位置有關，這使得人們很難利用解析的方法獲得開關磁阻電動機的精確模型［4-5］。因此，到目前為止還沒有一個像普通交流電機的矢量控制或者直接轉矩控制一樣成熟的設計方案，能夠完全解決開關磁阻電動機的控制問題。

基金項目：國家自然科學基金項目（61273086）

作者簡介：王家軍（1975-），男，博士，教授，Email：wangjiajun@hdu.edu.cn

當前人們對于開關磁阻電動機的位置、速度或者轉矩的控制絕大部分依賴于開關磁阻電動機的電感、磁鏈或者轉矩的模型信息，或者至少需要對開關角進行計算。文獻［1］通過磁鏈特性和轉矩特性曲線的優(yōu)化實現(xiàn)了開關磁阻電動機的轉矩分配函數(shù)控制。文獻［6］利用電感線性區(qū)的模型實現(xiàn)了開關磁阻電動機的無位置傳感器控制。文獻［7］利用磁鏈模型實現(xiàn)了開關磁阻電動機開關角的優(yōu)化控制。由于開關磁阻電動機的模型是通過實測或者有限元的方法獲得，而實際運行中開關磁阻電動機的模型數(shù)據(jù)會或多或少發(fā)生變化，因此控制器對于模型數(shù)據(jù)的依賴會

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