开关磁阻电动机模糊开关角控制

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1、第22卷第5期电力系统及其自动化学报Vo1．22No．52010年10月ProceedingsoftheCSU—EPSAOct．2O1O开关磁阻电动机的模糊开关角控制许振伟(浙江工商大学信息与电子工程学院，杭州310035)摘要：由于SRM电动机及功率变换器具有非线性，SRM控制系统的参数优化设计是一个比较复杂的问题。基于sRM电动机能量转换理论，利用模糊神经网络进行sRM非线性建模，得到SRM电动机开关角度最优控制规律。并以TMS320LF2407A数字信号处理器为控制核心，采用只有四个主开关管的功率主电路，针对4

2、相8／6极SRM设计开发了基于模糊神经网络的开关角优化控制技术的高精度SRM系统。仿真和试验结果证明，该系统结构简单可靠，运行效率高，具有较高的实用价值关键词：开关磁阻电动机；模糊神经网络；开关角；最优控制中图分类号：TM761文献标志码：A文章编号：1003—8930(2010)05—0062—04FuzzySwitchAngleControlModeforSwitchedReluctanceMotorSystemXuZhen—wei(CollegeofInformationandElectronicEnginee

3、ring，ZhejiangGongshangUniversity，Hangzhou310035，China)Abstract：BecauseofthenonlinearityofSRManditspowerconverter，theoptimizationofcontrolparametersisverycomple．Tosolvetheproblem，thenaturecharacteristicofoptimumswitchanglestrategyofSRMisde—rivedbasedontheenergyc

4、onversionofSRM．Usingafuzzy—neuralnetwork(FNN)，someresultsabouttheop—timumswitchangleshavebeendrawn．Accordingtotheoptimumstrategy，aSRMsystembasedonTMS320LF2407Aisdesigned．Practicaloperationexperimentsareperformedona3kWSRMwith8statorpolesand6rotatorpoles．Theresul

5、tsshowthatthesystemissimplewithexcellentperformance．Keywords：switchedreluctancemotor；fuzzy-neuralnetwork；switchangle；optimumcontrol开关磁阻电动机驱动SRD(switched优控制规律进行离线学习，然后将其应用于SRMreluctancedrivesystem)系统是一种新型的机电调速驱动系统的在线控制，试验结果证明了该方法一体化交流调速系统，它融合开关磁阻电机的有效性。SRM(switc

6、hedreluctancemotor)、现代电力电子本文以TMS32OLF2407A信号处理器为核心，技术和现代控制理论于一体。SRM是一个复杂的基于上述的开关角优化控制思想，设计开发了一种非线性系统，可控参数比较多，需要对控制参数的高效的SRM调速系统。试验测试证明，该系统结构进行优化选择才能保证SRM传动系统高性能运简单、可靠，具有很好的静态和动态性能。行。在常规SRM电压脉冲宽度调制PWM(pulse1系统控制策略widthmodulate)控制策略中，SRM起始导通角是固定不变的，仅仅通过调节占空比来调节转矩

7、，这本文对SRM电机转速控制，采用电压PwM种控制方法无法做到整个运行速域内损耗最小、效斩波控制与最优开关角调节控制相结合的策略。控率最优。为此本文模糊神经网络，对SRM开关角最制器以恒定的斩波频率控制功率变换电路中主开收稿日期：2009—04—22；修回日期：2009—1l-12基金项目：浙江省自然科学基金项目(Y106669)第5期许振伟：开关磁阻电动机的模糊开关角控制·63·关器件的开断，并通过调节开通和关断的时间比U≤U⋯U≤U例，即占空比来调节相绕组两端的平均电压，从而实现对绕组相电流的控制；同时基于模糊控

8、制逻辑的最优开关角调节，实现SRM的高效、高转矩运行。基于DSP的SRM调速系统控制原理如框图1所示。图2PI速度控制器算法原理Fig．2AlgorithmprincipleofPIspeedcontroller由于SRM是一个时变的、非线性系统，不能建立准确的数学模型，所以上述的各个参数是根据实际系统运行试验反复试凑得到的。在具体整定过程中，