[发明专利]一种开关磁阻电机的控制方法及其系统

说明书

本发明提供一种开关磁阻电机的控制方法及其系统，其中开关磁阻电机的控制方法，应用于开关磁阻电机中，包括以下步骤：步骤S1，根据参考电流和采集自开关磁阻电机的反馈电流计算得到第一偏差电流；步骤S2，根据第一偏差电流和自适应校正增益值计算得到控制电压；步骤S3，根据控制电压和电压占空比调制系数得到占空比；步骤S4，根据占空比计算得到固定频率的脉宽调制信号，以根据脉宽调制信号对开关磁阻电机的电流和转矩进行控制。本发明的有益效果在于：可以实现电流的闭环控制，以准确控制开关磁阻电机输出的电流幅值，进而避免现有技术中的由于电感的不断变换而导致开关磁阻电机输出的电流的不确定的问题，以及抑制开关磁阻电机输出的转矩脉动。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种开关磁阻电机的控制方法及其系统。

背景技术

目前的开关磁阻电机具有结构简单，坚固可靠、启动转矩大和节能高效等优点，因此开关磁阻电机在油田抽油机、剑杠纺织机、电动压力机、升降机、搅拌机、水泵等对负载强度大、负载变化频繁而对可靠性和效率有较高的工业场合中具有重要地位。

并且开关磁阻电机是新能源汽车的重要组件之一，对整车性能有决定性的影响。随着电力电子技术和计算机控制技术的的发展，开关磁阻电机的控制技术逐步由模拟电路控制技术过渡到计数字控制技术，对开关磁阻电机的电流控制精度、转矩脉动也提出了更高的要求。

而现有技术中的开关磁阻电机的电流控制一般采用电流斩波控制(currentchopping control，CCC)和角度位置控制(angular position control，APC)，以实现通过改变电流斩波的滞环宽度、开通角度和关断角度控制电流的幅值进而控制开关磁阻电机的转矩。

然而现有技术中的CCC控制通常采用滞环控制器，而滞环控制器采用的滞环控制是根据输入误差的阈值来直接输出固定值的控制量，而且滞环控制属于带静差的控制方法，因此电流滞环宽度为可控电流幅值静差的大小。现有技术中的APC控制是电流的开环控制，即通过改变开通角和关断角来间接控制电流的幅值，然而上述技术方案对于电流的瞬时精度的控制较差。并且由于开关磁阻电机是非线性时变系统，开关磁阻电机的定子的电感是随转子的位置而变换的，即开关磁阻电机在运行过程中电感是在不断变化，所以不论采用CCC控制还是APC控制都无法准确控制开关磁阻电机的电流，从而使得开关磁阻电机的输出的转矩脉动很大，其中，现有技术中采用电流斩波控制和角度位置控制的开关磁阻电机启动阶段仿真波形图如图1所述，采用电流斩波控制和角度位置控制的开关磁阻电机稳态阶段仿真波形图如图2所述。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在对开关磁阻电机的电流和转矩进行精确控制的开关磁阻电机的控制方法以及系统。

具体技术方案如下：

一种开关磁阻电机的控制方法，应用于一开关磁阻电机中，其中，包括以下步骤：

步骤S1，根据一参考电流和一采集自开关磁阻电机的反馈电流计算得到一第一偏差电流；

步骤S2，根据第一偏差电流和一自适应校正增益值计算得到一控制电压；

步骤S3，根据控制电压和一电压占空比调制系数得到一占空比；

步骤S4，根据占空比计算得到一固定频率的脉宽调制信号，以根据脉宽调制信号对开关磁阻电机的电流和转矩进行控制。

优选的，开关磁阻电机的控制方法，其中，步骤S1中通过下述公式计算得到第一偏差电流：

e＝I_ref-I_f；

其中，e用于表示第一偏差电流；

I_ref用于表示参考电流；

I_f用于表示反馈电流。