[發(fā)明專利]一種用于開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動抑制的方法

在審

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• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110880900A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪凱鑫;孫瑜;楊濤;李昊;陳陽陽
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: H02P25/098
• 分類號: H02P25/098;H02P21/20;H02P21/22
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱寶慶

1.一種用于開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動抑制的方法，其特征在于，包括：

步驟1，將開關(guān)磁阻電機(jī)相位換相分為兩個區(qū)間，獲取開關(guān)磁阻電機(jī)換相時的開通、關(guān)斷角、實際轉(zhuǎn)矩；

步驟2，建立轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)，根據(jù)開關(guān)磁阻電機(jī)換相時的開通、關(guān)斷角獲取轉(zhuǎn)矩分配值f_k(θ)；

步驟3，獲取第k相的轉(zhuǎn)矩參考值；

步驟4，將轉(zhuǎn)矩參考值與實際轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行比較，獲得轉(zhuǎn)矩函數(shù)補(bǔ)償值Δf_I、Δf_II，計算得到新的轉(zhuǎn)矩值；

步驟5，將得到新的轉(zhuǎn)矩值代入PI補(bǔ)償器，經(jīng)過遺傳算法迭代，不斷評估磁通鏈變化率M_λ的值，最后PI補(bǔ)償器輸出穩(wěn)定后，將轉(zhuǎn)矩值輸出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1中所述的開關(guān)磁阻電機(jī)相位換相分為兩個區(qū)間的分離點設(shè)置為后一相繞組實際轉(zhuǎn)矩與參考轉(zhuǎn)矩相等的時刻。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2中所述的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)為

其中，θ_on、θ_ov和θ_off分別為開通角、換向重疊角和關(guān)斷角，θ為變相產(chǎn)生的磁鏈角。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟3中所述的第k相的轉(zhuǎn)矩參考值T_{e_ref(k)}為

其中，為總轉(zhuǎn)矩參考值，f_rise(θ)為輸入項轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)上升值，f_fall(θ)為輸出項轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)下降值，θ_onθ_offθ_ovθ_p分別為電機(jī)換相時的開通角、關(guān)斷角、重疊角、極點角。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟3中根據(jù)轉(zhuǎn)矩參考值對實際轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行調(diào)整包括對區(qū)間I內(nèi)和區(qū)間II內(nèi)的實際轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)矩值進(jìn)行補(bǔ)償，具體包括：

(1)區(qū)間I內(nèi)，對前一相繞組產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行正補(bǔ)償，補(bǔ)償值為Δf_I；對于后一相繞組產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩通過更新前一相的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)值實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償

其中，ΔT_I為實際轉(zhuǎn)矩與參考轉(zhuǎn)矩的差，為新的轉(zhuǎn)矩分配值，為前一相計算得到的新轉(zhuǎn)矩，為后一相的新轉(zhuǎn)矩；

(2)區(qū)間II內(nèi)，對后一相繞組產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行負(fù)補(bǔ)償，補(bǔ)償值為Δf_II；對于前一相繞組產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩通過更新前一相的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)值實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償

其中，ΔT_II為實際轉(zhuǎn)矩與參考轉(zhuǎn)矩的差。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟5中所述的PI補(bǔ)償器包括前一相補(bǔ)償器G_(k-1)(s)和后一相補(bǔ)償器G_(k)(s)

G_(k-1)(s)＝G_(k)(s)＝K_p+(K_i/s)

其中

K_p＝cosθ/A₁

K_i＝-(w₁ sinθ)/A₁

w₁為開關(guān)磁阻電機(jī)角速度，A₁為轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)控制模塊中傳遞函數(shù)的增益幅度，θ為轉(zhuǎn)子位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，評估標(biāo)準(zhǔn)定義M_λ如下：

λ_rise為輸入相磁鏈，λ_fall為輸出相磁鏈。