开关磁阻电机模糊滑模转速控制

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1、《电气自动化)2014年第36卷第5期控制理论及其应用ControlTheory＆ltsApplications开关磁阻电机模糊滑模转速控制刘灏颖，李红伟。邓刚，杨雯婷，张小刚，张顺(西南石油大学电气信息学院，四川成都610500)摘要：针对开关磁阻电机严重的非线性和数学模型不精确等缺点，提出了一种模糊滑模变结构控制策略。将速度差作为开关函数，相电流平方和作为控制对象，在常规滑模控制器设计中引入模糊控制，建立模糊滑模控制的数学模型，并给出系统的结构框图。通过仿真，分析开关磁阻电机在模糊滑模控制下的各种特性。实验结果证明模糊滑模

2、控制方法有良好的动态性能，较强的鲁棒性，在不清楚电机精确模型的情况下可有效克服转矩脉动。关键词：开关磁阻电机；模糊控制；滑模变结构；转矩脉动；仿真DOI：10．3969／j·issn．1000-3886．2014．05．007[中图分类号]TM352[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)05—0018—02SpeedControlofSwitchedReluctanceMotorsthroughFuzzySlidingModeControlLIUHao—ying，LIHong—wei，DENGGang，YA

3、NGWen—ting，ZHANGXiao—gang，ZHANGShun(SchoolofElectricalInformation，SouthwestPetroleumUniversity，ChengduSichuan610500，China)Abstract：Inviewofverypoornonlinearityandinaccuratemathematicalmodelofswitchedreluctancemotors(SRM)，afuzzyslidingmodecontrolisproposed．Usingspeed

4、differenceasswitchingfunctionandquadraticsumofphasecurrentascontrolledobject，thismethodintroducesfuzzycontrolintothenormalslidingmodecontrollertoestablishamathematicalmodeloffussyslidingmodecontrolandpresentastructuraldiagramofthesystem．VariouscharacteristicsofSRMun

5、derfussyslidingmodecontrolareanalyzedthroughsimulation．Experimentalresultsshowthatthefuzzyslidingmodecontrolwithanexcellentdynamicperformanceandgoodrobustnesscanovercometorquerippleofthemotorwhentheaccuratemodelofthemotorisunknown．Keywords：switchedreluctancemotor；fu

6、zzycontrol；slidingmodevariablestructure；torqueripple；simulation0引言1SRM数学模型关磁阻电机⋯(SRM)具有结构简单、起动转矩大、效率高、在SRM中，定转子铁心采用双凸极结构，磁场分布存在严重调速性能好等优点，因而可适用于恶劣的工作环境，应用前景广的非线性，无法得出精确的数学表达式。在利用有限元法对泛。然而因SRM定、转子为双凸极结构，磁场分布存在严重的非SRM进行磁路分析计算的基础上，可以得到SRM的状态线性，致使转矩产生强烈的脉动，转速也产生震荡，因而传统的

7、线方程：性控制(如PI控制)很难满足需求。滑模变结构控制具有很好=ik+的鲁棒性，同时有快速响应、对参数变化不灵敏的优点，可以很好的应用于非线性系统。文献[3]提出一种积分型滑模变结构与．，警=耋一一几(1)神经网络补偿相结合的复合控制策略，有效改善SRM动态响应dO问题。文献[4]设计了一种以电流偏差作为切换函数的滑模变结构控制器，并运用模糊规则对开关增益进行智能控制，实现其中为第k相电机绕组电压，为k相电机绕组电阻，iSRM的高性能控制。文献[5—6]以速度差为开关函数设计滑模为k相电机绕组电流，为k相绕组磁链，为转子角速

8、度，J为控制器，结合Lyapunov函数设计滑模控制器，实现转矩脉动的减转动惯量，m为电机相数，为第k相的电磁转矩，为负载转小和速度的跟踪。文献[7]提出非奇异快速终端滑模算法，通过矩，F为阻尼系数。转矩的闭环控制，实现精密位置控制。考虑滑模控制和模糊控制的优点，本文提出一种