[发明专利]一种基于转矩分配与在线修正的开关磁阻电机控制方法

说明书

本发明提供了一种基于转矩分配与在线修正的开关磁阻电机控制方法，在重叠导通区，对所分配的相参考转矩进行修正，使得各相参考转矩处于其所能提供转矩的最大值与最小值之间，在非重叠导通区，依据退磁相电流的拖尾情况，对励磁相的参考转矩进行修正。本发明在转矩分配函数的基础之上，依据电机实际的相转矩输出能力，对各相的参考转矩进行在线修正，改善相电流的跟踪效果，进而提升开关磁阻电机转矩分配函数法的控制性能，拓宽其适用的转速范围。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其是一种开关磁阻电机控制方法。

背景技术

开关磁阻电机具有结构简单坚固、起动转矩大、系统可靠性高等诸多优点，特别适用于航空发动机起动/发电、新能源汽车驱动等高速、高温运行工况。但是由于双凸极结构以及高饱和磁路，开关磁阻电机的电磁特性呈现高度非线性，又因为阶跃型磁场调节，使其输出转矩存在着严重的波动，限制了进一步的推广应用。

为了抑制开关磁阻电机的转矩波动，研究人员的工作主要集中于电机本体优化设计与先进控制方法两个方面，具有代表性的控制方法主要包括直接转矩控制、直接瞬时转矩控制、转矩分配函数等，其中转矩分配函数法依据线性、余弦、指数等类型的转矩分配函数，产生开关磁阻电机各相的参考转矩，可以在一定的转速范围内降低转矩波动，但是随着电机转速的升高、负载转矩的增大，相电流的跟踪性能恶化，转矩分配函数法的有效性受到限制。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于转矩分配与在线修正的开关磁阻电机控制方法。一种基于转矩分配与在线修正的开关磁阻电机控制方法，在重叠导通区，对所分配的相参考转矩进行修正，使得各相参考转矩处于其所能提供转矩的最大值与最小值之间，在非重叠导通区，依据退磁相电流的拖尾情况，对励磁相的参考转矩进行修正。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案的具体实现步骤如下：

步骤一：判断当前采样时刻电机的运行状态，在一个控制周期[θ_on,θ_off]内，θ_on≤θ_kθ_on+θ_ov时，电机处于重叠导通区，转至步骤二；否则，电机处于非重叠导通区，转至步骤三；其中θ_k为当前采样时刻的转子位置角，θ_on为开通角，θ_ov为重叠角，θ_off为关断角；

步骤二：在重叠导通区，估算得到下一采样时刻退磁相电流能够达到的最大值i_omax与最小值i_omin，以及下一采样时刻励磁相电流能够达到的最大值i_imax与最小值i_imin；