电流斩波控制条件下影响开关磁阻电机转矩脉动的结构因素分析

利用磁路和有限元方法,研究了在电流斩波控制条件下,影响开关磁阻电机转矩脉动的结构因素;讨论了,气隙长度,定、转子极弧系数,定、转子轭部厚度变化时开关磁电机转矩脉动的变化情况;研究表明:①使转矩脉动较小的气隙长度存在一个最优值,而且气隙长度影响电机带负载能力;②定、转子极弧系数对SRM转矩脉动的影响类似,随SRM定、转子极弧系数的增大,平均转矩不断增大,定、转子极弧系数在较小数值变化时,转矩脉动变化不大,但当定、转子极弧系数大于某值后,随着平均转矩的增大,转矩脉动大幅度增大;③定、转子轭部厚度对SRM转矩脉动都有影响,但影响程度不大,随着定子轭部厚度的增大,SRM转矩脉动呈现减小的趋势;随着转子轭部厚度的增加,SRM转矩脉动随之变大。     

减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略研究

转矩脉冲是开关磁阻电机较为突出的缺点．本文基于电机结构及参数确定的情况，提出制定新的控制策略以减小转矩脉动。为衡量转矩脉动，定义了转矩脉动系数；通过数字仿真方法研究了不同控制参数与电机性能指标的关系；以减小转矩脉动为目标．本文根据仿真结果选择较优的控制参数，并通过拟合给出样机的控制策略；最后分析了此控制策略下电机的性能．     

基于DITC的开关磁阻电机转矩脉动最小化研究

转矩脉动是开关磁阻电机较为突出的缺点.本文基于直接瞬时转矩控制(DITC)的概念,直接控制瞬时转矩跟随参考转矩,并结合转矩滞环控制器,阐述了减小转矩脉动的控制原理.针对一台3相12/8极开关磁阻电机,建立了Matlab环境下SRM系统的仿真模型.仿真结果和实验结果如实地反映了开关磁阻电机的运行特性,验证了本文所用的直接瞬时转矩控制能有效地减小转矩脉动.     

基于反步法的开关磁阻电机电流斩波控制

开关磁阻电机（switched reluctance motor, SRM）,因为它的特殊构造,以及磁路的饱和性,使得SRM成为了多变量、非线性,以及强耦合的系统,它的磁链、电流、转矩和转子角度之间都存在着复杂的非线性关系。反步法作为一种处理非线性系统控制的高效控制策略,具有高效和鲁棒性的特点,在本文中,选用的是三相6/4开关磁阻电机进行研究,根据SRM准线性公式设计了反步控制模块,接着再利用李雅普诺夫稳定性理论证明了它的稳定性,提出基于反步法的SRM电流斩波控制的方法,通过MATLAB/simulink进行仿真,仿真的结果可以看出在电机启动的时候,电流在80 A上下波动,形成了平顶波,证明了该方案的合理性,为实际SRM电流斩波控制系统的设计提供了另一种思路。     

减小开关磁阻电机转矩脉动的控制策略综述

转矩脉动抑制的研究是近年来开关磁阻电机研究领域的热点之一,电机结构参数的优化设计及合适控制策略的应用是抑制转矩脉动的主要方案.从控制的角度,对减小转矩脉动的各种控制策略的研究状况进行了总结,详细分析了典型控制策略的控制机理,对其优缺点进行了分析比较,并展望了减小开关磁阻电机转矩脉动控制策略的发展趋势.     

基于电流斩波控制的开关磁阻电机脉冲宽度调制占空比解析计算法

该文提出一种基于电流斩波控制的脉冲宽度调制(PWM)占空比解析计算方法,用以解决开关磁阻电机驱动系统电流斩波控制方式下电流脉动大的问题。结合电流斩波控制原理和实际控制过程,分析了斩波电流脉动大的主要原因。根据开关磁阻电机的电磁关系,分别推导了使绕组电流在小电感区单调上升并恰好达到给定参考电流,以及在电感明显上升区使绕组电流基本保持恒定的PWM占空比计算公式。提出一种通过实验测定小电感区电感值与电感明显上升区绕组电感对转子位置斜率的方法,对不同绕组电流条件下的斜率进行了曲线拟合,并将该曲线用于PWM占空比的在线计算。最后,与传统电流斩波控制法进行对比实验,结果证明PWM占空比解析计算方法有效地减小了电流脉动,提高了电机的控制性能。     

基于转矩矢量控制的开关磁阻电机转矩脉动控制

转矩脉动是开关磁阻电动机较为突出的缺点。文章基于电机的线性模型，提出了开关磁阻电动机转矩矢是控制策略，通过控制开关磁阻电动机各相绕组电流－位置曲线，在空间合成多个转矩矢量，以减小转矩脉动，仿真结果表明，这种控制策略不但控制简单，而且能够在低速下有效地抑制开关磁阻电动机转矩脉动。     

迭代学习控制减小开关磁阻电机转矩脉动

为减小开关磁阻电机转矩脉动,基于开关磁阻电机数学模型,在转矩反馈的基础上,提出转矩补偿的迭代学习控制方法。通过迭代学习,调整各相绕组不同位置电流给定值,减小转矩脉动。分别对固定学习增益、变化学习增益和负载变化时转矩变化进行仿真,结果表明迭代学习控制策略快捷有效。     

重复控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制策略

针对开关磁阻电机在运行中的转矩脉动问题,提出了一种基于重复控制的开关磁阻电机转矩脉动抑制方法.在具有周期性扰动的控制系统中,重复控制把上一周期的偏差和当前的偏差叠加到被控对象进行控制,以达到高精度的控制效果.在此策略基础上,通过转子位置角估算和滞环电流控制,合理调节转矩大小,使电机转矩在运行中平稳过渡,从而达到抑制其转矩脉动的效果.仿真证实该方法能够有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动.     

减小小功率开关磁阻电机转矩脉动的迭代学习控制

优化开关磁阻电机的相电流波形来减小开关磁阻电机的转矩脉动是国内外学者争相研究的热点问题.本文基于开关磁阻电机的线性和非线性电感模型,在转矩反馈的基础上,提出了转矩补偿的迭代学习控制方法,通过迭代学习,调整各相绕组不同位置的电流给定值,优化开关磁阻电机的相电流波形.仿真研究证实了本文所提出的转矩补偿迭代学习控制方法具有精度高、收敛速度快的优点,从而有效减小了开关磁阻电机的转矩脉动.     

开关磁阻电动机转矩脉动抑制方法研究

研究了开关磁阻电动机的转矩分配函数控制法和直接转矩控制法,针对两种控制策略在开关磁阻电动机转矩脉动抑制中的应用进行了建模与仿真研究.结果表明,两种控制方法都能较好地抑制转矩脉动.而直接转矩控制技术能更有效地控制转矩,并更好地改善系统的动静态性能.     

开关磁阻电动机转矩控制的研究

文章着重讨论开关磁阻电动机驱动系统（SRD）的控制器设计,比较了电流控制器和磁链控制器的性能及输出转矩,以优化转矩输出、最小化转矩脉动。这种控制器因输入变量的不同其设计方法上有各自不同的考虑,而且它们对控制对象SRM性能影响也不同。文章比较了两者作用下SRM转矩输出结果并给出了相应结论。     

Unbalanced Magnetic Force Mitigation and Torque Ripple Reduction in Eccentric Switched Reluctance Motors Using Flux Leakages

Abstract—In this article, a comprehensive method is introduced to redress eccentricity fault consequences. Two main effects of eccentricity faults include considerable increase in unbalanced magnetic force and torque ripple. Dependency of unbalanced magnetic force and torque ripple on eccentricity fault level is shown, and the possibility of compensating them via controlling currents in facing poles is proved. These objectives are accomplished through a novel converter that controls currents in poles of every phase such that one pole is responsible for nullifying unbalanced magnetic force and the facing pole is in charge of torque ripple reducing. The control algorithm is analyzed in details and through finite-element method and MATLAB/Simulink (The MathWorks, Natick, Massachusetts, USA) is implemented on a 6/4 switched reluctance motor with 30% eccentricity fault level. The proposed strategy samples the flux leakage as the index both for occurrence and criterion for compensation of unbalanced magnetic force. The suggested method is designed such that there is no need to detect eccentricity fault direction, location, and type, which makes it cost effective and practical for a wide range of switched reluctance motors and applications.     

基于间接转矩控制的无位置传感器开关磁阻电机转矩脉动抑制∗

针对无位置传感器开关磁阻电机全速范围内的转矩脉动较大问题,设计了一种间接转矩控制方法分别对高低速不同区间内的转矩脉动进行抑制.首先对于无位置传感器控制方法,建立了低速角度估算法和高速简化磁链法的不同控制模型,对于不同转速范围区间的优劣势构建全速范围内无位置传感器的控制.通过模型分析和公式推导得出影响转矩的因素,即限制电流幅值和调节开通角度等两种间接转矩的控制方法,在低速和高速不同的转速范围应用相应的电流斩波控制方法和角度位置控制方法来对转矩的波动进行抑制.仿真试验结果表明,该方法能够有效抑制无位置传感器开关磁阻电机不同转速区间的转矩脉动.     

基于自抗扰控制技术开关磁阻电机转矩脉动抑制研究

转矩脉动大小是衡量电机性能的一个重要指标。开关磁阻电机的双凸极结构使得其转矩脉动较为突出,为了有效抑制转矩脉动,在直接转矩控制的基础上,引入自抗扰控制技术,实时估计转矩扰动,并加以前馈补偿,得到精准的转矩参考值。分析表明,基于自抗扰控制技术的转矩控制技术从一定程度上降低了开关磁阻电机的转矩脉动,动态性能得到了较大的提高。     

直接转矩控制在开关磁阻电机中的应用与研究

阐述了开关磁阻电机(SRM)直接转矩控制(DTC)策略的原理,指出直接转矩控制的核心在于电压矢量的选择及开关表的建立,给出了DTC在SRM中应用的具体实现方法。对基于直接转矩控制策略的SRM电机转矩控制进行了仿真及试验研究。仿真结果表明,这种策略能够较好的抑制转矩脉动,系统动静态特性良好,实现方法简单。     

Torque Ripple Reduction in Switched Reluctance Motor Drives Using B-Spline Neural Networks

A switched reluctance motor torque ripple reduction scheme using a B-spline neural network (BSNN) is presented. Closed-loop torque control can be implemented using an on-line torque estimator. Due to the local weight updating algorithm used for the BSNN, an appropriate phase current profile for torque ripple reduction can be obtained on-line in real time. It has good dynamic performance with respect to changes in torque demand. The scheme does not require high-bandwidth current controllers. Simulation and experimental results demonstrate the validity of the scheme