[发明专利]一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法

摘要

本发明公开了一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，包括以下步骤：一、开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角及第p相绕组电流信号的采集与传输；二、开关磁阻电机的第p相绕组工作区间的判断；三、获得开关磁阻电机的瞬时转矩；四、获得模糊直接瞬时转矩控制策略并对开关磁阻电机的瞬时转矩进行控制。本发明方法步骤简单，实现方便，转矩波动小，响应速度快，能够提高系统的性能，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

主权项

1.一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角及第p相绕组电流信号的采集与传输：通过位置传感器(1)对开关磁阻电机(7)第p相绕组对应转子位置角进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块(3)进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块(4)；通过电流传感器(2)对开关磁阻电机(7)第p相绕组的电流信号进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块(3)进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块(4)；其中，p为m相开关磁阻电机(7)的当前相绕组，m的取值为3、4、5、6；步骤二、开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作区间的判断：所述微控制器模块(4)对其接收到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ，并根据其得到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ，判断开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间还是单相工作区间，当θ∈[θ_p,on,θ_p‑1,off]时，开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将导通工作区间，当θ∈[θ_p+1,on，θ_p,off]时，开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将关断工作区间，当θ∈[θ_p‑1,off,θ_p+1,on]时，开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在单相工作区间；其中，p‑1为m相开关磁阻电机(7)的当前相绕组的前一相绕组，p+1为m相开关磁阻电机(7)的当前相绕组的后一相绕组，θ_p,on为当前相绕组的导通角，θ_p‑1,off为当前相绕组的前一相绕组的关断角，θ_p+1,on为当前相绕组的后一相绕组的导通角，θ_p,off为当前相绕组的关断角；步骤三、获得开关磁阻电机(7)的瞬时转矩：所述微控制器模块(4)对其接收到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ，并对其接收到的第p相绕组的电流信号进行分析处理，得到开关磁阻电机(7)的第p相绕组电流i；所述微控制器模块(4)再根据其得到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ和第p相绕组电流i查找预先存储在数据存储模块(5)中的转矩检测表，得到开关磁阻电机(7)的瞬时转矩T；其中，转矩检测表是开关磁阻电机(7)的不同转子位置角下开关磁阻电机(7)绕组电流与瞬时转矩T之间的对应关系表；步骤四、获得模糊直接瞬时转矩控制策略并对开关磁阻电机(7)的瞬时转矩进行控制，具体过程为：步骤401、所述微控制器模块(4)将瞬时转矩T与给定转矩T_e进行比对，计算得到瞬时转矩T与给定转矩T_e的误差ΔT，并根据预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系对误差ΔT进行模糊化处理，且将模糊化处理后的误差ΔT作为模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入；步骤402、所述微控制器模块(4)根据公式对瞬时转矩T与给定转矩T_e的误差ΔT求导，得到瞬时转矩T与给定转矩T_e的误差ΔT随时间t的变化率ΔT_C，并根据预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔT_C的模糊状态与论域范围的对应关系对误差ΔT随时间t的变化率ΔT_C进行模糊化处理，且将模糊化处理后的误差ΔT随时间t的变化率ΔT_C作为模糊直接瞬时转矩控制的第二个输入；步骤403、所述微控制器模块(4)分开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间和单相工作区间三种情况，根据模糊直接瞬时转矩控制方法，输出对开关磁阻电机(7)的第p相绕组电压状态的控制信号，对开关磁阻电机(7)进行控制；具体过程为：当开关磁阻电机(7)的第p相工作在即将导通工作区间时，所述微控制器模块(4)根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块(4)内部存储器中的由微控制器模块(4)预先制定好的即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机(7)的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机(7)进行控制；当开关磁阻电机(7)的第p相工作在即将关断工作区间时，所述微控制器模块(4)根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块(4)内部存储器中的由微控制器模块(4)预先制定好的即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机(7)的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机(7)进行控制；当开关磁阻电机(7)的第p相工作在单相工作区间时，所述微控制器模块(4)根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块(4)内部存储器中的由微控制器模块(4)预先制定好的单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机(7)的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机(7)进行控制。