[发明专利]一种提高6/4极SRM控制系统速度响应性能的方法

说明书

本发明公开了电机控制领域内的一种提高开关磁阻电机（SRM）控制系统速度响应性能的方法。本发明所述方法是在直接转矩控制结构的基础上，速度环采用变比例‑退饱和式PI（VPDPI）调节器对电机转速进行控制。将传统PI调节器和抗饱和式PI调节器与本发明所提出的VPDPI调节器进行速度控制性能对比，结果表明本发明方法速度动态性能、稳态性能和抗扰性能均具有一定优势。

技术领域

电机控制领域内的一种提高SRM控制系统速度响应性能的方法。

背景技术

开关磁阻电机结构简单、调速范围宽、可靠性强、大规模生产成本低。因此，基于开关磁阻电机的调速系统也在工业领域得以广泛应用。但由于开关磁阻电机磁路的严重饱和，以及传统PI调节器易出现积分饱和的问题，使得传统开关磁阻电机调速系统难以实现理想的调速性能。

目前，一些学者针对开关磁阻电机出现的积分饱和现象主要从抗饱和的思路去抑制饱和效应，并没有使积分能及时退出饱和状态，因此SRM速度响应性能仍有待提升。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是上述现有技术的不足，提供一种从源头消除PI调节器积分饱和现象并提高控制系统速度响应性能的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：

一种提高6/4极SRM控制系统速度响应性能的方法，发明方法说明如下：一种提高6/4极SRM控制系统速度响应性能的方法，其内环采用DTC控制结构，速度环采用VPDPI调节器，提高控制系统动态响应性能。

速度环所采用的变比例-退饱和式PI调节器包括两部分：（1）旨在提高控制系统动态性能的变比例调节器(VP)；（2）旨在提高控制系统稳态性能的退饱和式PI调节器(DPI)。

变比例调节器由两个比例系数(K_P1和K_P2)、一个状态判断阈值c和一个选择开关组成。

退饱和式PI调节器由饱和判断阈值、补偿系数γ、积分系数K_i和积分环节组成。

速度误差信号e传输到变比例-退饱和式PI调节器中，在变比例调节器内部与状态判断阈值进行比较，若ec时，则选择较大数值的比例系数(K_P1)，反之则选择数值较小的比例系数(K_P2)。

同时，该误差信号e在退饱和式PI调节器中与饱和判断阈值进行比较，当转速误差信号大于饱和判断阈值时，则引入补偿系数γ（γ0）,进而使积分反向累积退出饱和状态，反之则不引入补偿系数γ，积分环节运行方式正常累积。

附图说明

图1是本发明方法的整体结构框图。

图2是本发明方法中提及的DTC结构框图。

图3是本发明方法中提及的VPDPI调节器的结构框图。

图4是本发明方法中VPDPI调节器的控制流程图。

图5是本发明在恒定转速空载状态下实施过程中的转速控制效果波形图。