[发明专利]基于遗传算法和转矩分配函数的开关磁阻电机控制方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法和转矩分配函数的开关磁阻电机控制方法，其特征在于：包括转速PI、转矩分配模块、滞环控制器、功率变换器、开关磁阻电机、电流检测模块、位置检测模块、速度计算模块、转矩估算模块和遗传算法模块。其中转速PI、转矩分配模块、滞环控制器、功率变换器、开关磁阻电机依次连接，遗传算法模块分别与转矩估算模块、位置检测模块和转矩分配模块连接，转矩估算模块分别与电流检测模块、位置检测模块和滞环控制器连接，速度计算模块分别与位置检测模块和转速PI连接，具体步骤：

步骤1、启动开关磁阻电机，速度计算模块通过与开关磁阻电机相连的位置检测模块测得的位置信息θ计算实际转速ω_r；

步骤2、转矩估算模块根据位置信息θ和电流检测模块测得的电流信息i计算出各相的实际转矩T_a、T_b、T_c、T_d；

步骤3、遗传算法模块根据各相实际转矩T_a、T_b、T_c、T_d和位置信息θ得出开通角θ_on和关断角θ_off；

步骤4、转速PI根据给定转速ω^*_r和实际转速ω_r，得出给定转矩T_ref，从而作为转矩分配模块的给定转矩；

步骤5、转矩分配模块根据给定转矩T_ref、开通角θ_on、关断角θ_off和位置信息θ分配开关磁阻电机的各相参考转矩T^*_a、T^*_b、T^*_c、T^*_d；

步骤6、滞环控制器通过比较各相参考转矩和各相实际转矩T_a、T_b、T_c、T_d产生开关信号；当各相参考转矩给定与各相实际转矩之差大于滞环控制器的滞环宽度就产生高电平，反之则产生低电平；

步骤7、功率变换器根据开关信号，高电平开通，低电平关断，以驱动开关管，从而来控制开关磁阻电机。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法和转矩分配函数的开关磁阻电机控制方法，其特征在于：所述步骤2的转矩估算模块采用查表法，通过预先测量电机的转矩特性，建立起电机的转矩与电流信息i和位置信息θ的参数表，通过实时查表来得到各相实际转矩。

3.根据权利要求1所述的基于遗传算法和转矩分配函数的开关磁阻电机控制方法，其特征在于：所述步骤5中的转矩分配模块中采用指数型转矩分配函数f_k(θ)，其表达式为：

式中：为开通角、为关断角、为相邻两相的换相重叠角。

4.根据权利要求1所述的基于遗传算法和转矩分配函数的开关磁阻电机控制方法，其特征在于：所述步骤6的滞环控制器的滞环宽度为0，以保证各相实际转矩能更好的追踪各相参考转矩。

5.根据权利要求1所述的基于遗传算法和转矩分配函数的开关磁阻电机控制方法，其特征在于：所述步骤7的功率变换器采用不对称半桥结构。