退磁特性研究以及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制[2-8]等。本文的主要研究?jī)?nèi)容是PMaSRM的轉(zhuǎn)矩分離和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)分離，以及在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制。文獻(xiàn)[2]提出一種由在軸向上呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)的永磁轉(zhuǎn)子和磁阻轉(zhuǎn)子組合而成的混合轉(zhuǎn)子PMaSRM，以提升永磁轉(zhuǎn)矩，降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。文獻(xiàn)[3]研究了永磁體位置對(duì)電機(jī)電磁性能的影響，確定了最利于轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的永磁體排布方式。文獻(xiàn)[4]通過(guò)增加轉(zhuǎn)子隔磁孔，改變磁路走向，降低了電機(jī)全轉(zhuǎn)速段轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。文獻(xiàn)[5]通過(guò)特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，產(chǎn)生具有相

熱點(diǎn)之一[1]。轉(zhuǎn)矩控制性能的好壞直接決定了電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能。相電流的非線性變化以及由脈沖轉(zhuǎn)矩疊加而成的合成轉(zhuǎn)矩不是恒定值，是SRM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的根源，尤其在電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)更加明顯[2]。文獻(xiàn)[3]首次介紹了在傳統(tǒng)SRM中應(yīng)用直接轉(zhuǎn)矩控制(以下簡(jiǎn)稱DTC)的方法，而其他學(xué)者則多是以此研究為基礎(chǔ)進(jìn)行深入的。文獻(xiàn)[4]采用2個(gè)PI調(diào)節(jié)器來(lái)代替常規(guī)DTC中的滯環(huán)控制器，使其具有更好的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和速度響應(yīng)性能。固定的磁鏈參考值不能同時(shí)適用于SRM的低速和高速

性的電磁特性導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和噪聲問(wèn)題非常突出［5-7］，成為制約其向電動(dòng)汽車等領(lǐng)域發(fā)展的重要因素。對(duì)SRM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的抑制一般可從電機(jī)本體設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)控制策略兩個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，相較于電機(jī)本體設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)控制策略的改進(jìn)更為靈活方便和顯著高效，國(guó)內(nèi)外學(xué)者也在SRM控制策略方面做了很多研究。轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)（torque sharing function，TSF）控制方式根據(jù)反饋的總轉(zhuǎn)矩值，利用轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)對(duì)各相參考轉(zhuǎn)矩進(jìn)行分配，確保電機(jī)各相換相前后的輸出總轉(zhuǎn)矩保持恒

開關(guān)磁阻電機(jī)具有轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)高、噪聲大、低轉(zhuǎn)矩/功率密度以及控制器成本高等缺點(diǎn)，一定程度上限制其在工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用和推廣[5-9]。作為促進(jìn)SRM調(diào)速系統(tǒng)性能提高的關(guān)鍵技術(shù)，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制策略已經(jīng)成為了其研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)。在過(guò)去的幾十年中，國(guó)內(nèi)外專家圍繞著開關(guān)磁阻電機(jī)的控制策略方面，對(duì)開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制展開了大量研究和優(yōu)化。國(guó)內(nèi)外研究人員從實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩跟蹤、換相加速、系統(tǒng)參數(shù)在線識(shí)別等方面著手，設(shè)計(jì)出多種SRM低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)運(yùn)行的控制策略。文獻(xiàn)[10]通過(guò)

，成本低廉，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，效率高，各相繞組和磁路相互獨(dú)立、互不影響等優(yōu)點(diǎn)。開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是定轉(zhuǎn)子均為雙凸極，且轉(zhuǎn)子無(wú)繞組。然而由于其特殊結(jié)構(gòu)，供電方式以及磁路的高度飽和性使SRM存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)會(huì)引起轉(zhuǎn)速脈動(dòng)和噪聲，影響電機(jī)的使用壽命，從而使SRM的應(yīng)用受到限制[1]。近年來(lái)，很多學(xué)者對(duì)于抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的控制方法進(jìn)行了深入研究[2-5]。有學(xué)者[6-10]采用轉(zhuǎn)矩分配策略，通過(guò)轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)(torque sharing function，TSF)

33000）直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是20世紀(jì)80年代興起的一種新型電機(jī)控制技術(shù)，直接在定子坐標(biāo)系下對(duì)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制[1]?；诙ㄗ哟沛湺ㄏ?，采用離散的兩點(diǎn)式滯環(huán)控制器產(chǎn)生PWM信號(hào)，直接對(duì)逆變器開關(guān)期間的狀態(tài)進(jìn)行控制，因而響應(yīng)速度快。相比較于矢量控制，直接轉(zhuǎn)矩控制省去了矢量解耦控制，控制簡(jiǎn)單，便于理解。但是傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制由于采用了兩點(diǎn)式的滯環(huán)控制器對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，造成控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)[2]。針對(duì)此問(wèn)題，課題組利用零矢量具有保持轉(zhuǎn)矩的特性，在傳統(tǒng)的

性，也造成SRM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)過(guò)大等問(wèn)題，限制了SRM在高性能伺服領(lǐng)域的應(yīng)用。針對(duì)這一問(wèn)題，目前主要有兩類解決方法：①優(yōu)化SRM本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改進(jìn)電機(jī)磁路和機(jī)械結(jié)構(gòu)，使控制難度下降[2-3]；②采用先進(jìn)控制策略，提高電機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制精度，達(dá)到減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的目的。由于SRM固有的轉(zhuǎn)矩非線性特性，從控制策略方面減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是目前主要研究方向。控制算法主要有直接轉(zhuǎn)矩控制DTC（direct torque control）、直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制DITC（direct inst

13011）0 轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是由槽極配合產(chǎn)生的多次諧波和齒槽轉(zhuǎn)矩等因素引起的，為了提高電機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量，有些伺服電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)提出了一定的要求，電機(jī)設(shè)計(jì)師要根據(jù)用戶要求，對(duì)電機(jī)脈動(dòng)進(jìn)行控制。電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是電機(jī)運(yùn)行到達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)曲線的峰峰值，可以用轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)百分比來(lái)判斷電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的脈波：本文將轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)百分比稱為轉(zhuǎn)矩波動(dòng)容忍度，作為電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的判斷依據(jù)。一般，轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的容忍度應(yīng)該在5%之內(nèi)。1 定子斜槽、轉(zhuǎn)子分段直極錯(cuò)位的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)用Motor?

地減弱電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，但并不是轉(zhuǎn)子直極錯(cuò)位的段數(shù)多，電機(jī)的齒槽轉(zhuǎn)矩就一定小，有時(shí)轉(zhuǎn)子分段數(shù)少的齒槽轉(zhuǎn)矩比轉(zhuǎn)子分段數(shù)多的齒槽轉(zhuǎn)矩要小。下面用分?jǐn)?shù)槽集中繞組和少極分布繞組分析電機(jī)的直極錯(cuò)位和轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的波形。1 齒槽轉(zhuǎn)矩單峰波形對(duì)稱度圖1、圖2是電機(jī)不斜極時(shí)12槽10極(CT=2)和18槽6極(CT=6)的齒槽轉(zhuǎn)矩波形?？梢?，18槽6極波形的單峰幅值對(duì)稱度較差。電機(jī)槽極配合的評(píng)價(jià)因子CT越小，電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩單峰幅值對(duì)稱度越好。圖1 12槽10極齒槽轉(zhuǎn)矩波

法都會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，這也是開關(guān)磁阻電機(jī)較為突出的缺點(diǎn)。但通過(guò)各國(guó)學(xué)者多年的不懈努力,大量的研究表明通過(guò)優(yōu)化控制策略能大大的減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)[2]。文獻(xiàn)[3-4]提出的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)控制能有效的減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。為了抑制開關(guān)磁阻電機(jī)在換相階段由于轉(zhuǎn)矩特性、電壓限制、轉(zhuǎn)速升高等因素而引起的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng),文獻(xiàn)[5]提出了基于在線修改TSF的直接轉(zhuǎn)矩控制方法。文獻(xiàn)[6]介紹了以銅耗最小化或驅(qū)動(dòng)性能最大化為次要目標(biāo)的TSF的優(yōu)化準(zhǔn)則，利用這些準(zhǔn)則從一系列轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)中選擇最

)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)會(huì)導(dǎo)致較大的振動(dòng)，從而縮短電機(jī)壽命；轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生較大的噪音，這大大限制了SRM的實(shí)際應(yīng)用[5]。為了減少電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量的改進(jìn)，也取得了許多較有效的研究成果。一方面是從開關(guān)磁阻電機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)入手[6-7]，優(yōu)化定子結(jié)構(gòu)，使得電機(jī)的電磁、電感分布更加合理；另一方面采用更先進(jìn)的SRM的控制策略[8-14]，如當(dāng)前討論較多的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)法[9-11]、微步控制方法[12]、直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制[13]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控

內(nèi)置式永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)矩有兩個(gè)來(lái)源，一是由永磁體和電樞作用產(chǎn)生的永磁轉(zhuǎn)矩，另一個(gè)則是由于電機(jī)和轉(zhuǎn)子凸機(jī)引起的磁阻轉(zhuǎn)矩。從電機(jī)設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō)，增大磁阻轉(zhuǎn)矩可以有效地提升電機(jī)的轉(zhuǎn)矩密度和過(guò)載能力，同時(shí)可以擴(kuò)寬電機(jī)的弱磁恒功率運(yùn)行范圍。因此，對(duì)內(nèi)置式永磁電機(jī)來(lái)說(shuō)，如何準(zhǔn)確的分析其磁阻轉(zhuǎn)矩顯得尤為重要[1]?，F(xiàn)有文獻(xiàn)已提出多種分離磁阻轉(zhuǎn)矩的分析模型，其中包括恒定永磁磁鏈[2-3]、永磁磁鏈僅隨q軸電流變化[4-5]、凍結(jié)磁導(dǎo)率法的引入[6-7]。前兩種方法無(wú)法正確地將

程中會(huì)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)主要由于換相時(shí)前一相和后一相產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩和疊加后不是常值引起[1-2]，國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)者針對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究。抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的方法，通常分為從電機(jī)設(shè)計(jì)角度方面進(jìn)行和從控制算法角度進(jìn)行兩種，從電機(jī)設(shè)計(jì)角度出發(fā)，需要從電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的磁鏈關(guān)系，對(duì)稱性質(zhì)方面分析，而從控制算法角度出發(fā)，則有開關(guān)角度控制(Switch Angle Control，SAC)、轉(zhuǎn)矩分配控制(Torque Distribution Con

]對(duì)永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)進(jìn)行了分析；文獻(xiàn)[2]為了得到較好的轉(zhuǎn)矩特性，展開BLDCM直接轉(zhuǎn)矩控制 DTC（direct torque control）的研究。兩相導(dǎo)通的永磁無(wú)刷直流電機(jī)換相區(qū)會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，原因是關(guān)斷相和開通相的電流上升和下降速率不等，造成非換相相電流的波動(dòng)。文獻(xiàn)[3]在構(gòu)建最優(yōu)開關(guān)矢量表時(shí)，加入了換相時(shí)刻減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的三相導(dǎo)通電壓矢量，構(gòu)建了一種含有換相動(dòng)態(tài)的最優(yōu)開關(guān)矢量；文獻(xiàn)[4]結(jié)合了換相電流預(yù)測(cè)控制和直流母線負(fù)電流消除特性減小換相脈

50116)基于轉(zhuǎn)矩分配的開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的研究楊 光， 楊明發(fā)， 石 凱(福州大學(xué)電氣工程與自動(dòng)化學(xué)院， 福建 福州 350116)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是開關(guān)磁阻電機(jī)亟待解決的問(wèn)題和研究難點(diǎn)之一，其限制了速度控制性能和位置測(cè)量精度的進(jìn)一步提升?；?span id="b5jf55p" class="hl">轉(zhuǎn)矩分配的開關(guān)磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制的理論研究已取得較大進(jìn)步，但由于電機(jī)磁路的非線性，使得在實(shí)際應(yīng)用中轉(zhuǎn)矩很難準(zhǔn)確反饋。本文根據(jù)電機(jī)的實(shí)際規(guī)格和尺寸，采用Maxwell3D計(jì)算出在不同轉(zhuǎn)子位置和相電流下的轉(zhuǎn)矩，建立了

阻電動(dòng)機(jī)直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制荊建立，丁少云蚌埠學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院，蚌埠,233000開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制通過(guò)不斷增大和減小轉(zhuǎn)矩來(lái)控制轉(zhuǎn)矩，其實(shí)質(zhì)是控制平均轉(zhuǎn)矩,注定存在轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。為了減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，推導(dǎo)了開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩公式，得出開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩正比于磁鏈相對(duì)于轉(zhuǎn)子的速度的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，提出了基于磁鏈控制的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制，通過(guò)電壓矢量控制磁鏈轉(zhuǎn)速，從而可以精確地控制瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩，通過(guò)控制磁鏈勻速旋轉(zhuǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)

糊滑?？刂坪拓?fù)載轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)漠惒诫妱?dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制楊本臣， 和敬祥， 曹 留(遼寧工程技術(shù)大學(xué) 電氣與控制工程學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125105)針對(duì)異步電動(dòng)機(jī)(IM)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)以及抗干擾能力差的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于模糊滑?？刂?FSMC)與負(fù)載轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)男滦椭苯?span id="7zx55j5" class="hl">轉(zhuǎn)矩控制(DTC)，取代傳統(tǒng)PID速度調(diào)節(jié)器的是一種滑?？刂破?。為解決滑?？刂破髦胸?fù)載轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的問(wèn)題，用模糊邏輯控制器取代了傳統(tǒng)滑模控制律中的不連續(xù)部分,可以明顯降低異步電動(dòng)機(jī)在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。提出了

有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、起動(dòng)電流小、成本低等優(yōu)勢(shì),使其獲得了較為廣泛的應(yīng)用。但由于換相期間存在較為嚴(yán)重的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題限制了它的推廣。為實(shí)現(xiàn)換相時(shí)轉(zhuǎn)矩的平滑過(guò)渡,一種基于轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)(以下簡(jiǎn)稱TSF)的直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩方法被提出來(lái)用于SRM的控制[1]。這種方法的特點(diǎn)是通過(guò)TSF分配換相期間各相轉(zhuǎn)矩,從而保證合成轉(zhuǎn)矩為恒定值,達(dá)到抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的目的。因此TSF的設(shè)計(jì)將直接影響直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制(以下簡(jiǎn)稱DITC)的控制效果,對(duì)TSF的研究顯得尤為重要。早期的TSF

春艷 韓 冬磁阻轉(zhuǎn)矩對(duì)永磁電機(jī)性能的影響分析沈陽(yáng)航天新光集團(tuán)有限公司 張景峰 倪瑞林 申春艷 韓 冬永磁同步電機(jī)由于交直軸磁路存在差異會(huì)產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩，而磁阻轉(zhuǎn)矩的利用情況對(duì)于電機(jī)的過(guò)載能力、功率密度和轉(zhuǎn)矩密度都有一定影響。本文以一臺(tái)190kW永磁同步電機(jī)作為研究?jī)?nèi)容，將解析法與有限元計(jì)算相結(jié)合，分別分析了其在含有磁阻轉(zhuǎn)矩分量和沒有磁阻轉(zhuǎn)矩分量下電機(jī)整體性能的變化。永磁同步電機(jī)；磁阻轉(zhuǎn)矩；電機(jī)性能1.引言永磁同步電機(jī)的顯著特點(diǎn)就是高效率、高功率密度、高轉(zhuǎn)矩密

法可以包括響應(yīng)于轉(zhuǎn)矩請(qǐng)求確定引擎系統(tǒng)的期望的轉(zhuǎn)矩輸出，引擎系統(tǒng)包括引擎和皮帶傳動(dòng)起動(dòng)發(fā)電機(jī)（BSG）。該方法可以包括確定當(dāng)前引擎轉(zhuǎn)矩容量。當(dāng)期望的轉(zhuǎn)矩輸出大于當(dāng)前引擎轉(zhuǎn)矩容量時(shí)，該方法可以包括：（1）確定最大引擎轉(zhuǎn)矩容量；（2）確定當(dāng)前BSG轉(zhuǎn)矩容量；（3）基于期望的轉(zhuǎn)矩輸出和最大引擎轉(zhuǎn)矩容量之間的差以及構(gòu)造為給BSG供能的電池系統(tǒng)的狀態(tài)指令BSG作為轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生器或者轉(zhuǎn)矩消耗器運(yùn)行，以及（4）控制引擎和BSG共同地在引擎的飛輪處產(chǎn)生期望的轉(zhuǎn)矩輸出。

10114）基于轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)臒o(wú)刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制分析張飛劉選譚濤（長(zhǎng)沙理工大學(xué)汽車與機(jī)械工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410114）無(wú)刷直流電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)在直接轉(zhuǎn)矩控制過(guò)程選擇正確的矢量電壓產(chǎn)生影響，在控制系統(tǒng)中加入轉(zhuǎn)矩的前饋補(bǔ)償，用來(lái)削弱轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)對(duì)開關(guān)表選擇產(chǎn)生的誤差，使得電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中在每個(gè)扇區(qū)都能獲取合適的矢量電壓，并輸出預(yù)期的轉(zhuǎn)矩，從而提高直接轉(zhuǎn)矩控制對(duì)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制效果。通過(guò)仿真驗(yàn)證，運(yùn)用轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)闹苯?span id="bhlxpj5" class="hl">轉(zhuǎn)矩控制能很好的抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。無(wú)刷直流電機(jī)；轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償；直

求具備快速實(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)矩控制能力和較低的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)及噪音，而由蓄電池供電的電動(dòng)車輛，基于續(xù)航里程的要求，也特別關(guān)注效率指標(biāo)。一直以來(lái)，此類領(lǐng)域基本為永磁同步電動(dòng)機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)為主導(dǎo)占據(jù)。而開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)本身相對(duì)前兩者也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，諸如更低的成本、更簡(jiǎn)單堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)、優(yōu)秀的啟?？刂颇芰Φ葍?yōu)點(diǎn)。近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外關(guān)于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于電動(dòng)車輛的研究和實(shí)踐日漸增多，但仍存在諸多問(wèn)題。目前，針對(duì)直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制應(yīng)用于開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的研究也較多［1-8］，但往往針對(duì)4相

7)由PMSM的轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈公式(2)、式(3)可知，每一組(id、iq)都將對(duì)應(yīng)一組(Te、ψs)，因此可得到PMSM DTC在MTPA算法下的轉(zhuǎn)矩與定子磁鏈的關(guān)系，如圖3中L1段所示。圖3為不同算法下的轉(zhuǎn)矩－定子磁鏈關(guān)系圖?？煽闯?，MTPA運(yùn)行階段轉(zhuǎn)矩隨定子磁鏈的增大而增大。點(diǎn)A是MTPA曲線與電流限制圓的交點(diǎn)，若在該點(diǎn)上運(yùn)行，PMSM可在保持定子電流為最大值條件下輸出最大轉(zhuǎn)矩。將式(11)中Is取值為Imax，可得A點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電流、轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈為

和，使得SRM的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，非線性嚴(yán)重。如何有效抑制開關(guān)磁阻電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)已經(jīng)成為當(dāng)前各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。針對(duì)SRM難以控制、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的問(wèn)題，本文采用了直接瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制(Direct Instantaneous Torque Control, DITC)與模糊自適應(yīng)PI控制器相結(jié)合的方法來(lái)改善開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)。研究表明，采用DITC可以避免SRM作為被控對(duì)象所存在的高度非線性問(wèn)題，將轉(zhuǎn)矩作為直接控制量。采用模糊邏輯與PI控制器相結(jié)合的方法，能有效降低

10870)基于轉(zhuǎn)矩滯環(huán)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的零電壓矢量作用分析*崔皆凡，王鴻雪，秦 超(沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 電氣工程學(xué)院，沈陽(yáng) 110870)為了提高永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制在高速加工中心、精密磨床等場(chǎng)合的控制性能，從零電壓矢量的作用原理入手，深入的分析了永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中零電壓矢量的作用以及轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器結(jié)構(gòu)的改變對(duì)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的影響。與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器相比，采用滯環(huán)寬度優(yōu)化的轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器，通過(guò)合理添加零電壓矢量，使轉(zhuǎn)矩波動(dòng)明顯減小。利用Matlab仿真平臺(tái)

轉(zhuǎn)子SRM的輸出轉(zhuǎn)矩比同等普通SRM大40%，但轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大[1-2,6-8]。文獻(xiàn)[7,8]采用增加相數(shù)和設(shè)計(jì)類似斜齒轉(zhuǎn)子原理的“2-steps”轉(zhuǎn)子等機(jī)械措施抑制整距繞組分塊轉(zhuǎn)子 SRM 的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，但電機(jī)結(jié)構(gòu)相對(duì)會(huì)復(fù)雜且轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)無(wú)法消除。因此須采用相應(yīng)的控制技術(shù)抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。要實(shí)現(xiàn) SRM 的恒轉(zhuǎn)矩控制，即須控制各相瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩輸出。轉(zhuǎn)矩分配策略是實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出的有效方法[9-12]，且應(yīng)根據(jù)不同控制要求采用相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)（Torque Sharing

使得其存在噪聲及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，導(dǎo)致它在如伺服系統(tǒng)和電器等多種領(lǐng)域不能廣泛應(yīng)用。因此為了獲取更好的SRM的動(dòng)靜態(tài)性能，如何抑制噪聲和降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)已經(jīng)成為當(dāng)今SRM控制系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。本文正是從控制角度出發(fā)，研究使SRM轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)最小化的控制方法。1轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)法轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)(TDF)是用來(lái)表示SRM的轉(zhuǎn)子位置角和各相繞組所期望的轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。它是通過(guò)選擇合適的轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)來(lái)規(guī)劃各相電流，從而使各相繞組所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩之和等同于總期望得到的轉(zhuǎn)矩，以此來(lái)減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)［2

、運(yùn)行可靠、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍寬、控制靈活等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮涣髡{(diào)速電機(jī)。但相較于傳統(tǒng)的異步電機(jī)，SRM的另外一個(gè)典型特征是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，這是由其工作方式?jīng)Q定的。SRM是一種反應(yīng)式電機(jī)，其定、轉(zhuǎn)子的雙凸極結(jié)構(gòu)以及磁飽和工作區(qū)間都給系統(tǒng)性能的精確預(yù)測(cè)帶來(lái)了麻煩。如何從控制的角度抑制SRM的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)已成為各國(guó)學(xué)者研究的熱門課題。目前較主流的解決思路是基于各種非線性模型辨識(shí)理論的優(yōu)化電流控制方法，如迭代學(xué)習(xí)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，這些方法都是在已知