[发明专利]基于电流注入法的SRM转矩脉动抑制控制系统和方法

权利要求书

1.基于电流注入法的SRM转矩脉动抑制控制方法，其特征是，具体包括步骤如下：

步骤1、采集开关磁阻电机的实际转子位置角θ，实际转矩T_e和各相的实际电流；

步骤2、对采集到的实际转子位置角θ进行求导后得到开关磁阻电机的实际转速ω₁，并计算实际转速ω₁与设定转速ω₁^*的转速偏差e′；

步骤3、将转速偏差e′进行比例-积分运算后得到参考转矩T_ref；

步骤4、根据采集到的实际转子位置角θ将参考转矩T_ref平分为三相，并对其进行转矩到电流转换后得到各相的原始控制电流I₀；

步骤5、计算采集到的实际转矩T_e与参考转矩T_ref的转矩偏差e；

步骤6、将采集到的实际转子位置角θ和转矩偏差e一并送入到傅里叶神经网络中，在傅里叶神经网络中，先依据转矩偏差e所反映的转矩脉动在线训练傅里叶神经网络的权值，得到第i次谐波电流对应的傅里叶神经网络权值k_i，再根据单相电流傅里叶神经网络表达式，得到各相的注入控制电流I_fnn，其中各相即A,B,C三相的注入控制电流分别为：

式中，I_fnn,A为A相的注入控制电流，I_fnn,B为B相的注入控制电流，I_fnn,C为C相的注入控制电流，t_A为A相的导通时间，t_B为B相的导通时间，t_C为C相的导通时间，k_i为第i次谐波电流对应的傅里叶神经网络权值，n为谐波电流的最大次数，ω为角频率，其通过转子位置角θ求导得到；

步骤7、将各相的原始控制电流I₀与对应相的注入控制电流I_fnn叠加后，得到各相的最终控制电流I^*；

步骤8、将采集到的各相的实际电流去跟踪对应相的最终控制电流I^*，得到各相跟踪后的电流，并对各相跟踪后的电流进行功率变换后去控制开关磁阻电机的三相线，实现开关磁阻电机的转速和转矩的控制。

2.根据权利要求1所述基于电流注入法的SRM转矩脉动抑制控制方法，其特征是，步骤2中，转速偏差e′为：

式中，ω₁^*为设定转速，ω₁为实际转速。

3.根据权利要求1所述基于电流注入法的SRM转矩脉动抑制控制方法，其特征是，步骤5中，转矩偏差e为：

e＝T_ref-T_e

式中，T_ref为参考转矩，T_e为实际转矩。

4.根据权利要求1所述基于电流注入法的SRM转矩脉动抑制控制方法，其特征是，步骤7中，各相的最终控制电流I^*为：

I^*＝I₀+I_fnn

式中，I₀为各相的原始控制电流，I_fnn为各相的注入控制电流。

5.实现权利要求1所述方法的基于电流注入法的SRM转矩脉动抑制控制系统，包括位置检测模块、相电流检测模块、求导模块、转速减法器、PI调节模块、转矩分配模块、转矩-电流转换模块、电流迟滞控制模块和功率变换模块；其特征是，还进一步包括转矩检测模块、转矩减法器、傅里叶神经网络和三个相电流加法器；

位置检测模块、相电流检测模块和转矩检测模块的输入端与开关磁阻电机连接；

位置检测模块的输出端经由求导模块与转速减法器的其中一个输入端连接，转速减法器的另一个输入端输入设定转速，转速减法器的输出端与PI调节模块的输入端连接；PI调节模块的输出端连接转矩分配模块的输入端和转矩减法器的其中一个输入端；

转矩分配模块的三个输出端分别连接转矩-电流转换模块的三个输入端，转矩-电流转换模块的三个输出端各与一个相电流加法器的其中一个输入端连接；位置检测模块的输出端连接转矩分配模块和转矩-电流转换模块的控制端；

转矩减法器的另一个输入端连接转矩检测模块的输出端；傅里叶神经网络的两个输入端分别连接转矩减法器的输出端和位置检测模块的输出端，傅里叶神经网络的三个输出端各与一个相电流加法器的另一个输入端连接；

三个相电流加法器的输出端连接电流迟滞控制模块的其中一组输入端，电流迟滞控制模块的另一组输入端与相电流检测模块的一组输出端连接；电流迟滞控制模块的输出端经由功率变换模块连接开关磁阻电机的三相线。