[发明专利]改进模糊控制的开关磁阻电机转矩分配函数控制系统

权利要求书

1.一种改进模糊控制的开关磁阻电机转矩分配函数控制系统，其特征在于包括：

位置检测模块，接收开关磁阻电机传送的转速信息并对其进行处理获取电机转子位置角；

改进模糊控制模块，接收电机的给定转速和实际转速的差值及其变化率、经过处理输出给定转矩；

接收改进模糊控制模块传送的给定转矩以及位置检测模块传送的电机转子位置角的转矩分配函数模块，所述转矩分配函数模块通过转矩分配函数获取三相的给定转矩；

接收位置检测模块传送的转子位置角信息以及开关磁阻电机传送的三相电流信息的转矩特性表估算模块，所述转矩特性表估算模块根据开关磁阻电机的三相电流信息以及转子位置角信息、通过电流-角度-转矩特性表进行插值得到实际的三相估算转矩，同时将三相给定转矩与获得的实际的三相估算转矩进行比较；

接收转矩分配函数模块传送的三相的给定转矩和转矩特性表估算模块传送的三相估算转矩的转矩滞环模块，所述转矩滞环模块对接收到的数据进行比较，当偏差超过滞环宽度时，若偏差值为正、则滞环比较器输出为1、使转矩增加并输出三相开关信号；若偏差值为负、滞环比较器输出为0、使转矩减小并输出三相开关信号；

接收转矩滞环模块传送的三相开关信号的功率变换器模块，所述功率变换器模块为开关磁阻电机绕组施加或断开绕组上的电压从而控制电机工作；

所述改进模糊控制模块包括选择单元、求导计算单元、四舍五入运算单元、模糊规则计算单元I和模糊规则计算单元II和PID控制单元；

将给定转速和位置检测模块输出的实际转速作差构成转速误差信号e，将转速误差信号e传送至选择单元，当转速误差大于设定值时采用模糊控制方法输出给定转矩，当转速误差小于设定值时切换至PID控制输出给定转矩；

所述求导计算单元接收转速误差信号e、并经过求导运算后输出误差变化率信号ec；

所述四舍五入运算单元将最优常数值和给定转速作除后作为自调整的比例因子K_e，将比例因子K_e和转速误差信号e相乘、将得到的结果传送至四舍五入运算单元进行运算处理从而输出模糊量E，将误差变化率信号ec和比例因子K_ec相乘后输入至四舍五入运算单元进行模糊化从而形成模糊量EC；

所述模糊规则计算单元I和模糊规则计算单元II同时接收四舍五入运算单元传送的模糊量E和模糊量EC，其中模糊规则计算单元I的输出值和K相乘得到模糊自整定转矩比例因子K_u，模糊规则计算单元II的输出值与转矩比例因子K_u相乘后作为给定转矩并输出；

当转速误差小于设定值时，PID控制单元接收转速误差信号，经过处理后输出给定转矩。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于所述转矩分配函数模块采用余弦型分配函数对开关磁阻电机的开通角θ′_on和关断角θ′_off进行独立控制，具体采用如下方式：

其中θ为开关磁阻电机的转子位置角，θ′_ov为转矩分配函数给定的相邻两相转矩重叠角度。