基于旋转坐标的开关磁阻电动机的速度控制

电气传动2016年第46卷第9期

基于旋转坐标的开关磁阻电动机的速度控制

王家军，王浩

（杭州电子科技大学自动化学院，浙江杭州310018）

摘要：针对开关磁阻电动机的控制问题，将交流电动机控制中旋转参考坐标的理论引入开关磁阻电动机的速度控制之中。通过旋转参考坐标的变换和一定的处理，可以将开关磁阻电动机的电流参考值分解为相应的相绕组电流，从而实现电流的滞环控制。这种控制方法不仅不需要开关磁阻电动机的模型信息，同时也省略了开关角的计算，并且在不需要转矩脉动抑制措施的情况下就可以获得良好的转矩控制效果。最后，利用Matlab/Simulink给出了2种情况下的转速控制仿真结果，仿真结果表明了设计方法的正确性和有效性。

关键词：开关磁阻电动机；速度控制；旋转参考坐标；电流分配策略中图分类号：TM352

文献标识码：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

作为当前电机驱动领域的一种重要类型的电机，开关磁阻电动机以其优良的控制性能成为电机驱动技术领域的一个重要研究方面。由于开关磁阻电动机的双凸极结构以及运行过程中的磁场高饱和特性，使得开关磁阻电动机的模型具有很强的非线性［1-3］。与普通交流电动机不同，开关磁阻电动机的电感、磁链和转矩不仅与电流有关，而且也和转子的位置有关，这使得人们很难利用解析的方法获得开关磁阻电动机的精确模型［4-5］。因此，到目前为止还没有一个像普通交流电机的矢量控制或者直接转矩控制一样成熟的设计方案，能够完全解决开关磁阻电动机的控制问题。

基金项目：国家自然科学基金项目（61273086）

作者简介：王家军（1975-），男，博士，教授，Email：wangjiajun@hdu.edu.cn

当前人们对于开关磁阻电动机的位置、速度或者转矩的控制绝大部分依赖于开关磁阻电动机的电感、磁链或者转矩的模型信息，或者至少需要对开关角进行计算。文献［1］通过磁链特性和转矩特性曲线的优化实现了开关磁阻电动机的转矩分配函数控制。文献［6］利用电感线性区的模型实现了开关磁阻电动机的无位置传感器控制。文献［7］利用磁链模型实现了开关磁阻电动机开关角的优化控制。由于开关磁阻电动机的模型是通过实测或者有限元的方法获得，而实际运行中开关磁阻电动机的模型数据会或多或少发生变化，因此控制器对于模型数据的依赖会

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