开关磁阻电机模糊滑模控制策略研究

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1、工业控制与应用自动化技术与应用》20l1年第30卷第3期ndustryControlandApplicat}ons开关磁阻电机的模糊滑模控制策略研究★周永勤1，吴丹丹1，王哈力1，关键2(1．哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150080；2．辽宁阜新供电公司，辽宁阜新123000)摘要：本文提出一种带有模糊滑模控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制方案。针对SRM的非线性和时变性，设计了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量进行智能控制，增强了系统准确性和稳定性。仿真结果表明此方粢能够精确跟踪绕组电流，有

2、效抑制转矩脉动，实现SRM电动机的高性能控制。关键词：开哭磁阻电机；转矩脉动；模糊滑模控制器巾分类号：TM352文献标识码：A文章编号：10037241(2011)030011～05TheResearchonFuzzy--SlidingModeControlStrategyofSwitchedReluctanceMotorZHoUYong-qin，WUDan-dan，WANGHa-li，GUANJian(1．DepartmentofElectricalandElectronicEngineering，HarbinUniversityofSc

3、ienceandTechnology,Harbin150080China；2．FuxinPowerSupplyCompany，Fuxin123000China)Abstract：Thepaperpresentsatorquecontrolstrategyofswitchedre}uctancemotor，whichhasafuzzy—slidingmodecontroller．Forthenonlinearandtimevarying，thevariablestructurecontrollerusesthecurrentdeviation

4、astheswitchingfunction，inaddition，fuzzyrulesisappliedtocontroltheswitchgainintelligently．Therefore，itenhancestheaccuracyandstabilityofthesystem．Detailedsimulationresultsshowthatthisschemenotonlytrackswindingcurrentpreciselybutalsoreducesthemoment’Sfluctuationsignificantly．

5、ItresultsinahighperformancecontrolofSRMtorque．Keywords：switchedreluctancemotor；torqueripple；fuzzy—slidingmodecontroller1引言期比较常见的有角度斩波复合控制、转矩矢量控制和开关磁阻电机(SRM)是一种很有潜力的驱动电机，微步控制等，实质是在换相过程中实现转矩优化策略，它具有结构简单，成本低廉，损耗小，效率高，调速性能对不连续的点进行调节，防止转矩突变，减小转矩脉动，好】等诸多优点，但是由于其磁路的非线性和强耦合性，但这并不能

6、从根本上消除脉动。后来随着控制理论的定子绕组的磁通波形和电流波形极不规则，采用传统的发展，在开关磁阻电机的控制方法中普遍采用迭代学习控制策略会产生很强烈的转矩脉动和噪声，甚至产生速方法、神经网络和滑模变结构控制，在转矩脉动的抑制度震荡，严重阻碍其应用领域的进一步发展。因此，抑方面取得了很好的效果【2】。本文在这些理论的基础上提制SRM的转矩脉动、提高控制性能是研究开关磁阻电出了一种基于模糊滑模控制的SRM控制策略，滑模控机调速驱动系统的关键问题。制是一种特殊的非线性控制，对参数扰动不敏感，能够目前，国内外学者研究了很多先进的控制策略，早实现

7、快速响应，而缺点在于其不连续的特性会引起系统抖振，所以本文结合模糊控制来确定开关增益，从而消·基金项目：黑龙江省教育厅科学技术项目(编号1l541062)除抖振现象。本方案以每相绕组的实际电流和参考电收稿日期：2010—12—09自动化技术与应用2011年第30卷第3期工业控制与应用ndustryControlandApplications流的差值作为开关函数，对绕组电压进行等效控制，使决以下几个问题：首先，根据开关磁阻电机实际运行的绕组电流实现准确跟踪，有效抑制转矩脉动，保证开关要求给定期望转速，通过速度调节求出总参考转矩；然磁阻电机的平

8、稳运行。后利用转矩分配函数计算各相转矩；再经过矩角特性表求得每相绕组的相电流参考值；最后利用模糊滑模2模糊滑模控制原理控制器将电流反馈中的实际值与参考值进行比较，推导滑模控制是一