[發明專利]一種開關磁阻電機驅動器控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202310402028.7
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116404937A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 倪福銀;蔣闖;張宏;王琪;程欽;諸一琦
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;G05B19/042;H02P25/092;H02P27/08;G06N3/006;G06N3/044;G06N3/084
• 代理公司: 南京新慧恒誠知識產權代理有限公司 32424
• 代理人: 徐彪

1.一種開關磁阻電機驅動器控制系統，其特征在于：包括

開關磁阻電機；

功率變換模塊，所述功率變換模塊與開關磁阻電機電連接，用于對開關磁阻電機輸出功率的調節；

電源模塊，所述電源模塊與功率變換模塊電連接，用于開關磁阻電機的驅動供電；

DSP芯片；

電源轉換模塊，所述電源轉換模塊與DSP芯片電連接，用于對DSP芯片供電；

電流檢測模塊，所述電流檢測模塊與DSP芯片的ADC端口電連接，用于開關磁阻電機相電流的檢測；

故障檢測模塊，所述故障檢測模塊與DSP芯片的PDPINTA端口電連接，用于開關磁阻電機的過流保護；

位置檢測模塊，所述位置檢測模塊與DSP芯片的CAP端口電連接，用于開關磁阻電機轉子位置信號的檢測；

驅動模塊，所述驅動模塊輸入端與DSP芯片的PWM端口電連接，輸出端與功率變換模塊電連接，用于放大DSP芯片產生的PWM信號電平，以及隔離DSP芯片和功率變換模塊；

上位機模塊，所述上位機模塊與DSP芯片的SCI端口電連接，用于對開關磁阻電機進行給定轉速的設置。

2.如權利要求1所述的開關磁阻電機驅動器控制系統，其特征在于：所述開關磁阻電機選用三相6/4極結構電機。

3.如權利要求1所述的開關磁阻電機驅動器控制系統，其特征在于：所述DSP芯片選用TMS320F28335型號芯片。

4.一種如權利要求1所述開關磁阻電機驅動器控制系統的控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)設定開關磁阻電機轉速：

由上位機設置給定轉速n，并將給定轉速發送到DSP芯片，作為開關磁阻電機中速度調節器的輸入；

2)開關磁阻電機轉子位置信號和相電流的檢測：

通過位置檢測模塊檢測開關磁阻電機轉子位置信號θ，并將轉子位置信號輸入DSP芯片的CAP端口中；通過電流檢測模塊檢測開關磁阻電機繞組相電流i，并將檢測到的相電流輸入DSP芯片的ADC端口中；

3)輸出期望轉矩：

根據給定轉速n以及速度調節器的反饋轉速n^*，計算期望轉矩T_ref；所述期望轉矩由速度調節器在DSP芯片內進行計算，速度調節器采用灰狼算法進行PI控制器參數的整定；

4)轉矩分配函數分配各相轉矩，并基于深度強化學習求取各相參考電流：

根據由位置檢測模塊反饋的開關磁阻電機轉子位置角結合轉矩分配函數求出開關磁阻電機中各相轉矩，結合期望轉矩，輸出期望電流；所述期望電流根據深度強化學習在dsp芯片內計算所得；

5)調節相電流，輸出PWM波：

電流檢測模塊檢測開關磁阻電機的實際電流i與期望電流i_ref，實際電流與期望電流通過DSP芯片內電流調節器的PI參數整定，最終生成PWM波輸出；

6)功率變換模塊控制開關磁阻電機：

DSP芯片輸出PWM波，經過驅動模塊控制功率變換模塊，由功率變換模塊改變開關磁阻電機的功率，完成對開關磁阻電機的轉速與電流的調節。