电动车用开关磁阻电机转矩控制器设计与优化

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1、第14卷第2期电机与控制学报Vol.14No.22010年2月ELECTRICMACHINESANDCONTROLFeb.2010电动车用开关磁阻电机转矩控制器设计与优化朱曰莹，王大方，赵桂范，辛明(哈尔滨工业大学汽车工程学院，山东威海264209)摘要:电动汽车用开关磁阻电机转矩动态特性对电动汽车整车动力性能与乘坐舒适性能起着至关重要的作用。为了降低开关磁阻电机转矩脉动，提高其平均转矩，达到优化转矩动态特性的目的，在MATLAB/Simulink环境中建立了开关磁阻电机非线性动态模型;利用动态模型仿真数据确立了电机转矩动态性能与转速、

2、关断角之间的函数关系;以降低转矩脉动，提高平均转矩为目标，建立了最优关断角与转速之间的函数关系;设计了基于可变关断角的转矩优化控制器。仿真结果表明，本文建立基于可变关断角的转矩优化控制器能很好地降低转矩脉动，提高平均转矩，达到了优化开关磁阻电机转矩动态特性的目的。关键词:电动汽车;开关磁阻电机;转矩控制器;关断角;优化中图分类号:TM352文献标志码:A文章编号:1007－449X(2010)02－0047－06Simulationonoptimizationoftorquecontrollerforswitchedreluctance

3、motorusedinelectricvehiclesZHUYue-ying，WANGDa-fang，ZHAOGui-fan，XINMing(SchoolofAutomobileEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Weihai264209，China)Abstract:TheSwitchedReluctanceMotor(SRM)driveperformanceusedinelectricvehiclesisveryim-portantforimprovingthedynamicperform

4、anceofthevehicle.Inordertoreducethetorqueripple，in-creasethetorqueandoptimizethedriveperformanceoftheSRM，thenonlineardynamicmodelisestab-lishedintheMATLAB/Simulinkenvironment.Thefunctionrelationismadeamongthedynamicdriveperformance，rotorspeedandturn-offangle.Andthefuncti

5、onrelationisestablishedbetweenturn-offan-gleandrotorspeedinordertoreducethetorqueandincreasethetorque.Thentheoptimizationtorquecontrollerisdesignedbasedonthevariableturn-offangle.Thesimulationresultsshowthattheoptimiza-tiontorquecontrollerdesignedinthispapercaneffectivel

6、yreducethetorqueripple，increasetheripple，andoptimizethetorquedynamicperformanceoftheSRM.Keywords:electricvehicle;switchedreluctancemotor;torquecontroller;turn-offangle;optimization机，这从客观上要求汽车工业需要提高能源使用效0引言率，减少污染物的排出量;而电动汽车正是实现环保当今世界面临能源紧张与环境压力的双重危汽车的最理想选择，所以电动汽车及其关键技术的收稿

7、日期:2009－08－20基金项目:教育部博士点专项基金资助项目(20092302120);国家863计划基金项目资助项目(2003AA501800作者简介:朱曰莹(1982—)，男，博士研究生，研究方向为新能源汽车及其电驱动技术;王大方(1978—)，男，博士，讲师，研究方向为新能源汽车及其电驱动技术;赵桂范(1962—)，女，博士，教授，博士生导师，研究方向为新能源汽车与车辆安全技术;辛明(1986—)，男，硕士研究生，研究方向为新能源汽车与车辆安全技术。48电机与控制学报第14卷研究成为国内外研究的热点。1.2开关磁阻电机非线

8、性特性开关磁阻电机驱动系统具有结构简单、成本低、根据电路基本定律，每一相的磁链可以通过相［1］可靠性高、性能优越等优点，使其成为电动汽车电压与绕组压降差值的积分进行计算得到，即［2－3］驱动系统的最优选方案