基于复合模糊控制器的开关磁阻电机控制系统研究.pdf

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1、第51卷第2期Vol_51No．2农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2013年2月Febinary2013doi：10．3969／j．issn．1673—3142．2013．002．010基于复合模糊控制器的开关磁阻电机控制系统研究陈静，滑文山，李军伟(255049山东省淄博市山东理工大学交通与车辆工程学院)[摘要]建立了开关磁阻电机(SRM)的动态非线性数学模型，采用转速环和电流环双环控制方式对开关磁阻电机的转速进行控制。针对SR

2、M非线性的特点设计了复合模糊控制器，实现对开关磁阻电机转速良好的控制。复合模糊控制由常规的比例积分(PI)控制器和模糊型的PI控制器组成。瞬态时采用模糊型的PI控制器以提高系统的响应速度，稳态时采用常规的PI控制器以减小系统的稳态误差。基于本文所建立的模型对一台四相8／6结构的开关磁阻电机进行了仿真。仿真结果表明本文所提出的SRM驱动系统中的复合模糊控制器具有快速跟踪能力，稳态误差较小并且有很强的鲁棒}生。[关键词]开关磁阻电机；转速控制；复合模糊控制器[中图分类号】TM301．2[文献标志码]

3、A[文章编号]1673—3142(2013)02-0037—04ResearchonaSwitchedReluctanceMotorControlSystemBasedonHybridFuzzyControllerChenJing，HuaWenshan，LiJunwei(CollegeofTransportationandVehicleEngineering，ShandongUniversityofTechnology，ZiboCity，ShandongProvince255049，China)

4、[Abstract]Adynamicmathematicalmodelofswitchedreluctancemotorisbuih．DoublecontrolloopthatconsistsofspeedloopandcurrentloopisusedtocontrolthespeedofSRM．BecauseofSRMdynamicalnonlinearities，ahybridfuzzycontrollerispresented．Thedevelopedhybridfuzzycontrol

5、lawconsistsofaproportionalintegral(PI)controlleratsteadystatetoreducethesteadyerrorandaPItypefuzzylogiccontrollerattransientstatetoimprovethesystemresponsespeed．A4-phase8／6structureprototypeSRMissimulatedusingtheproposedmodel．Thesimulationresultsshow

6、thatthepresentedhybridcontrollerforSRMdrivehasfasttrackingcapability，lesssteadystateerrorandisrobusttoloaddisturbance．[Keywords]switchedreluctancemotor；speedcontrol；hybridfuzzycontroller0引言开关磁阻电机(SRM)是随着电力电子、微电脑和控制理论的迅速发展而发展起来的一种新型调速电机，结构简单、调速范围宽、调速性

7、能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率，已经在许多领域得到应用。但由于开关磁阻电机的双凸极结构以及非线性强．使得电机出现速度响应慢、低速下转矩脉动大及难以实现较高的控制精度等问题。目前，许多国内外学者都致力于开关磁阻电机控制策略及模型选用上的研究，以解决其运行时的振动和噪声并提高其系统的效率。文献[1—2]中分别采用PWM控制和电流斩波控制的控制方法，本文采用低速时CCC控制方式、中高速时PWM控制方法的综合控制方案。在控制策略方面，很多学者也提出了不同的方法，有最初收稿13期：2012—12

8、—20修回日期：2012—12—22的经典PID控制、目前的模糊控制以及模糊神经网络控制。虽然模糊神经网络控制的系统动、静态性能均较好．但其控制规则的制定与参数调整相当费时。本文采用复合模糊控制，它是将普通PI控制和PI型式的模糊逻辑控制相结合的复合控制，能够提高系统的速度响应以及动、静态性能。1开关磁阻电机的动态数学模型1．1开关磁阻电机的基本方程电机第k相电压平衡方程式为巩=尺^·i汁掣，上。(1)Q￡式中，巩——七相电机绕组电压；R。——南相绕组的电阻；i一相绕组的电流；蛾——后相绕组的磁