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开关磁阻电机控制策略研究

摘要：开关磁阻电机驱动系统（SRD）是近20年得到迅速发展的一种交流调速系统。其结构简单、工作可靠、效

率高和成本较低等优点而具有相当的竞争力。本文首先介绍了开关磁阻电机控制策略的研究现状和趋势，推导了

开关磁阻电机的数学模型，然后详细介绍了两步换相控制、基于转矩分配函数的转矩控制、智能控制、直接瞬时

转矩控制等控制策略。又基于Matlab/Simulink仿真验证了开通角、关断角对电机电流转矩的影响，最后得出以转

矩为控制对象的新型控制策略仍将进一步发展。

关键词：开关磁阻电机；转矩分配函数;直接瞬时转矩控制；

ControlMethodofSwitchReluctantMotor

‘

Abstract：

nearly20yearsrapiddevelopment。Itssimplestructure，reliableoperation,highefficiencyandlowcost

advantagesarequitecompetitive.Thisdissertationfirstintroducestheresearchstatusandthecontrol

strategyoftheswitchedreluctancemotortrend,themathematicalmodeloftheswitchmagnetois

deduced，andthenintroducedthetwo—stepcommutationcontrol，basedonthetorquedistribution

functionoftorquecontrol,intelligentcontrol，directinstantaneoustorquecontrolandsoon.Andbased

ontheMatlab/Simulink，

wereverified，

torqueastheobject.

Keywords:switchedreluctantmotor;torquesharefunction；directinstantaneoustorquecontrol(DITC)

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1引言

［］

开关磁阻电机结构简单、成本低廉、坚固耐用、可靠性高；调速范围宽和启动性能优1-3。但是由于其

双凸极结构和其高度非线性,造成了开关磁阻电机控制的复杂性，制约了其在一定领域中的应用。本文先介

绍了开关磁阻电机的相关背景，推导了开关磁电机的数学模型，然后详细介绍了两步换相控制、基于转矩

分配函数的转矩控制、智能控制、直接瞬时转矩控制等控制策略。又基于Matlab/Simulink仿真验证了开通

角、关断角对电机电流转矩的影响。

2开关磁阻电机控制策略的研究现状与趋势

2.1开关磁阻电机控制策略的研究现状

开关磁阻电机驱动系统（SRD）以其结构简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点而具有相当的竞

争力.但是SRM是双凸极结构，且为了获得较好出力，常常需要被设计得较饱和，导致了SRM的电磁特性

呈高度非线性，难以用一个精确的数学表达式来描述。作为一种新型调速驱动系统，其技术涉及到电机学、

微电子、电力电子、控制理论等众多学科领域,加之其复杂的非线性特性，导致研究的困难性。从目前的发

展水平来看，无论在理论上还是在应用上都存在不少问题，有待进一步的研究与完善[1—3].

开关磁阻电机调速控制参数多，决定了它有灵活多样的控制方法.根据改变控制参数的不同方式,SRM

有角度位置控制（AngularPositionControl，简称APC)、电流斩波控制(CurrentChoppingControl，