[發明專利]基于電流注入法的SRM轉矩脈動抑制控制系統和方法

有效

• 申請號: 202011064501.8
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112117947B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 黨選舉;經本欽;潘登;李曉;伍錫如;張向文;原翰玫;黃品高
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H02P25/098
• 分類號: H02P25/098;H02P21/22
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.基于電流注入法的SRM轉矩脈動抑制控制方法，其特征是，具體包括步驟如下：

步驟1、采集開關磁阻電機的實際轉子位置角θ，實際轉矩T_e和各相的實際電流；

步驟2、對采集到的實際轉子位置角θ進行求導后得到開關磁阻電機的實際轉速ω₁，并計算實際轉速ω₁與設定轉速ω₁^*的轉速偏差e′；

步驟3、將轉速偏差e′進行比例-積分運算后得到參考轉矩T_ref；

步驟4、根據采集到的實際轉子位置角θ將參考轉矩T_ref平分為三相，并對其進行轉矩到電流轉換后得到各相的原始控制電流I₀；

步驟5、計算采集到的實際轉矩T_e與參考轉矩T_ref的轉矩偏差e；

步驟6、將采集到的實際轉子位置角θ和轉矩偏差e一并送入到傅里葉神經網絡中，在傅里葉神經網絡中，先依據轉矩偏差e所反映的轉矩脈動在線訓練傅里葉神經網絡的權值，得到第i次諧波電流對應的傅里葉神經網絡權值k_i，再根據單相電流傅里葉神經網絡表達式，得到各相的注入控制電流I_fnn，其中各相即A,B,C三相的注入控制電流分別為：

式中，I_fnn,A為A相的注入控制電流，I_fnn,B為B相的注入控制電流，I_fnn,C為C相的注入控制電流，t_A為A相的導通時間，t_B為B相的導通時間，t_C為C相的導通時間，k_i為第i次諧波電流對應的傅里葉神經網絡權值，n為諧波電流的最大次數，ω為角頻率，其通過轉子位置角θ求導得到；

步驟7、將各相的原始控制電流I₀與對應相的注入控制電流I_fnn疊加后，得到各相的最終控制電流I^*；

步驟8、將采集到的各相的實際電流去跟蹤對應相的最終控制電流I^*，得到各相跟蹤后的電流，并對各相跟蹤后的電流進行功率變換后去控制開關磁阻電機的三相線，實現開關磁阻電機的轉速和轉矩的控制。

2.根據權利要求1所述基于電流注入法的SRM轉矩脈動抑制控制方法，其特征是，步驟2中，轉速偏差e′為：

式中，ω₁^*為設定轉速，ω₁為實際轉速。

3.根據權利要求1所述基于電流注入法的SRM轉矩脈動抑制控制方法，其特征是，步驟5中，轉矩偏差e為：

e＝T_ref-T_e

式中，T_ref為參考轉矩，T_e為實際轉矩。

4.根據權利要求1所述基于電流注入法的SRM轉矩脈動抑制控制方法，其特征是，步驟7中，各相的最終控制電流I^*為：

I^*＝I₀+I_fnn

式中，I₀為各相的原始控制電流，I_fnn為各相的注入控制電流。

5.實現權利要求1所述方法的基于電流注入法的SRM轉矩脈動抑制控制系統，包括位置檢測模塊、相電流檢測模塊、求導模塊、轉速減法器、PI調節模塊、轉矩分配模塊、轉矩-電流轉換模塊、電流遲滯控制模塊和功率變換模塊；其特征是，還進一步包括轉矩檢測模塊、轉矩減法器、傅里葉神經網絡和三個相電流加法器；

位置檢測模塊、相電流檢測模塊和轉矩檢測模塊的輸入端與開關磁阻電機連接；

位置檢測模塊的輸出端經由求導模塊與轉速減法器的其中一個輸入端連接，轉速減法器的另一個輸入端輸入設定轉速，轉速減法器的輸出端與PI調節模塊的輸入端連接；PI調節模塊的輸出端連接轉矩分配模塊的輸入端和轉矩減法器的其中一個輸入端；

轉矩分配模塊的三個輸出端分別連接轉矩-電流轉換模塊的三個輸入端，轉矩-電流轉換模塊的三個輸出端各與一個相電流加法器的其中一個輸入端連接；位置檢測模塊的輸出端連接轉矩分配模塊和轉矩-電流轉換模塊的控制端；

轉矩減法器的另一個輸入端連接轉矩檢測模塊的輸出端；傅里葉神經網絡的兩個輸入端分別連接轉矩減法器的輸出端和位置檢測模塊的輸出端，傅里葉神經網絡的三個輸出端各與一個相電流加法器的另一個輸入端連接；

三個相電流加法器的輸出端連接電流遲滯控制模塊的其中一組輸入端，電流遲滯控制模塊的另一組輸入端與相電流檢測模塊的一組輸出端連接；電流遲滯控制模塊的輸出端經由功率變換模塊連接開關磁阻電機的三相線。