[发明专利]基于迭代自适应控制的电励磁双凸极电机电流控制方法

说明书

本发明公开了基于迭代自适应控制的电励磁双凸极电机电流控制方法，涉及变磁阻类电机控制技术领域。本发明所述的基于迭代自适应控制的电励磁双凸极电机电流控制方法主要包括电流采样环节、状态查询表和迭代控制器三部分。其控制原理为：将一个电周期分为n个区间，记录每一区间的占空比和电流误差，迭代控制器根据上一个电周期同一区间的占空比和控制误差，计算当前的占空比。本发明提出的控制方法能够有效地降低三相电流的控制误差，提升电励磁双凸极电机的电流稳态性能，适用于电励磁双凸极电动机电流性能的优化。

技术领域

本发明属于变磁阻类电机控制技术领域，尤其涉及一种应用于电励磁双凸极电机的电流迭代控制方法。

背景技术

电励磁双凸极电机作为一种磁阻类电机，转子上不存在绕组和磁钢，具有结构简单牢固和可靠性高等优点。同时，电励磁双凸极电机由于其定子励磁的特性，磁场易于调节，适用于宽转速范围运行的电机系统，例如飞机起动/发电系统和新能源汽车等领域。

然而，电励磁双凸极电机的定转子双边凸极结构，使得电机的电感、反电势等特性具有强非线性和时变性。电感和反电势的非线性给电励磁双凸极电机的电流控制带来很大的难度。电励磁双凸极电机通常采用比例积分调节器进行电流的闭环控制。其中，根据理论计算，比例积分调节器的理想比例和积分系数由电机的相电感和电阻决定。而电励磁双凸极电机的电感随转子位置的变化而变化，因此，比例积分调节器的理想比例和积分系数也应当随着转子位置改变。另一方面，比例积分调节器对交流量难以实现无差跟踪，而电励磁双凸极电机的相电流给定值在一个电周期内为交流量。因此，电励磁双凸极电机的传统电流控制方法通常存在较大的电流控制误差和电流幅值震荡。

基于以上分析，本方案目的是提出一种基于迭代自适应控制的电励磁双凸极电机电流控制方法，采用迭代控制器替代比例积分调节器，避免了采用比例积分调节器导致的电流控制误差的问题。本发明所提出的一种基于迭代自适应控制的电励磁双凸极电机电流控制方法，可以有效地抑制电励磁双凸极电机的电流误差和幅值震荡，提升电励磁双凸极电机的电流稳态性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对电励磁双凸极电机传统电流控制方法导致的电流误差和震荡问题，提出了基于迭代自适应控制的电励磁双凸极电机电流控制方法，可以有效地抑制电励磁双凸极电机的电流误差和幅值震荡，提升电励磁双凸极电机的电流稳态性能。

本发明为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

本发明所提出的一种基于迭代自适应控制的电励磁双凸极电机电流控制方法，包括电流采样环节、状态查询表和迭代控制器三部分。其中，迭代控制器包括存储模块和迭代系数环节。其控制原理为：将一个电周期均匀的分为n个区间，存储模块记录每一个区间内作用的占空比及相应的电流控制误差；根据上一个电周期同一区间内的占空比及相应的电流控制误差，按照一定的比例系数关系，计算出当前的占空比。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提出的控制方法能够有效地降低三相电流的控制的稳态误差。

2.本发明提出的控制方法能够有效地降低电励磁双凸极电机的三相电流纹波。

3.本发明所提出的控制方法能够显著降低电励磁双凸极电机电流控制对电机参数的敏感性。

附图说明

图1为本发明提供的基于迭代自适应控制的电励磁双凸极电机电流控制框图；

图2为电励磁双凸极电机的电感特性图；

图3为一个电周期的区间划分示意图；

图4为本发明提供的迭代控制器的原理框图；

图5为采用传统电流控制方法时电励磁双凸极电机电流波形；

图6为采用本发明提出的基于迭代自适应控制时电励磁双凸极电机电流波形。