[发明专利]一种开关磁阻电机的直接转矩控制系统及方法

权利要求书

1.一种开关磁阻电机的直接转矩控制系统，其特征在于，包括：

采样模块，用以采样当前时刻的电流、电压和转子位置角，进而得到磁链和磁链角；

扇区判断模块，用以建立由12个电压矢量构成的12个电压扇区，根据所述磁链和磁链角确定磁链所在的扇区，通过所述扇区确定当前时刻的电压矢量；

预测模块，用以根据当前时刻的电压矢量对应的磁链、转子位置角、电流和扇区信息预测下一时刻的电压矢量对应的磁链预测值ψ(k+1)和转矩预测值T_e(k+1)；

评价模块，用以根据磁链给定值ψ^*、转矩给定值磁链预测值ψ(k+1)和转矩预测值T_e(k+1)确定最优电压矢量。

2.一种开关磁阻电机的直接转矩控制方法，其特征在于，包括：

S1、采样当前时刻的电流、电压和转子位置角，进而得到磁链和磁链角；

S2、建立由12个电压矢量构成的12个电压扇区，根据所述磁链和磁链角确定磁链所在的扇区，通过所述扇区确定电压矢量；

S3、根据当前时刻的电压矢量对应的磁链、转子位置角、电流和扇区信息预测下一时刻的电压矢量对应的磁链预测值ψ(k+1)和转矩预测值T_e(k+1)；

S4、用以根据磁链给定值ψ^*、转矩给定值磁链预测值ψ(k+1)和转矩预测值T_e(k+1)确定最优电压矢量。

3.根据权利要求2所述一种开关磁阻电机的直接转矩控制方法，其特征在于，所述12电压扇区中各扇区角度δ与扇区编号N的对应关系为：

扇区N＝1时，扇区角度δ为[0，π/6)；扇区N＝2时，扇区角度δ为[π/6，π/3)；扇区N＝3时，扇区角度δ为[π/3，π/2)；扇区N＝4时，扇区角度δ为[π/2，2π/3)；扇区N＝5时，扇区角度δ为[2π/3，5π/6)；扇区N＝6时，扇区角度δ为[5π/6,π)；扇区N＝7时，扇区角度δ为[-π,-5π/6)；扇区N＝8时，扇区角度δ为[-5π/6,-2π/3)；扇区N＝9时，扇区角度δ为[-2π/3，-π/2)；扇区N＝10时，扇区角度δ为[-π/2,-π/3)；扇区N＝11时，扇区角度δ为[-π/3,-π/6)；扇区N＝12时，扇区角度δ为[-π/6,0)。

4.根据权利要求2所述一种开关磁阻电机的直接转矩控制方法，其特征在于，所述磁链预测值ψ(k+1)和转矩预测值T_e(k+1)分别为：

其中，θ_k+1＝θ_k+ωΔT。

5.根据权利要求2所述一种开关磁阻电机的直接转矩控制方法，其特征在于，步骤S4包括：

S41、建立评价函数：

S42、将磁链给定值ψ^*、转矩给定值磁链预测值ψ(k+1)和转矩预测值T_e(k+1)输入评价函数中，误差最小的一组电压矢量为最优电压矢量。

6.根据权利要求5所述一种开关磁阻电机的直接转矩控制方法，其特征在于，转矩给定值的获取方法为：

将转子速度与转子速度给定值做差后经PI调节得到转矩给定值