[发明专利]一种抑制开关磁阻电机转矩脉动的系统

权利要求书

1.一种抑制开关磁阻电机转矩脉动的系统，其特征在于，包括NSGA-II优化模块、速度控制器、电流控制器、PWM控制器、功率变换器、转子位置检测模块、电流检测模块、换相开关角控制器；其中

NSGA-II优化模块通过NSGA-II算法以速度脉动最小化及转矩脉动最小化为总目标，以电流积分平方差为约束条件，对速度控制器与电流控制器各自的比例和积分增益，以及电机绕组开关角进行优化；

速度控制器根据给定参考速度值与实际反馈速度值的差，经过比例积分调节输出相应的电流命令；

电流控制器根据速度控制器输出的参考电流值与实际反馈电流值的差，经过比例积分调节，输出相应的控制信息；

PWM控制器接收电流控制器的控制信息计算占空比；

功率变换器接收PWM控制器的信息改变开关管的开关情况，以及电机相绕组的供电电压大小；

转子位置检测模块检测转子位置并计算出实际速度值；

电流检测模块检测相应相电流的大小；

换相开关角控制器根据转子位置以及NSGA-II优化后的结果计算出开通、关断角的信息给功率变换器。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，NSGA-II优化模块中

速度脉动即速度控制器的积分平方误差V_ISE＝∫(ω_ref-ω)²dt，ω_ref和ω分别为参考速度值和实际反馈速度值，

电流脉动即电流控制器的积分平方误差I_ISE＝∫(I_ref-I_pha)²dt，I_ref和I_pha分别为速度控制器输出的给定电流和反馈测得的电流，

SRM总电磁转矩

其中，θ为位置角度，i为相电流，L为相电感，m为相数；

速度脉动最小化目标为f₁＝minV_ISE，

转矩脉动最小化目标为：f₂＝minT_ripple，

约束条件为maxI_ISE≤ε，ε为约束值。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述速度控制器的传递函数为

其中，K_ps为比例增益，T_is为积分时间常数，s为时间的拉式变换。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于。所述电流控制器传递函数为

其中，K_pi为比例增益；T_ii为积分时间常数，s为时间的拉式变换。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述开通角为

其中，I_cmd为所需相电流，n为电机速度，L_u为绕组电感，U_bus为直流公共电压。