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Electromagnetic Design of a Switched Reluctance Motor With Segmental Rotors and Full-pitch Windings 被引量:9
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作者 陈小元 邓智泉 +1 位作者 许培林 范娜 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第36期I0010-I0010,245,共1页
整距绕组分块转子开关磁阻电机具有高速运行时低风(油)阻和低铁心损耗等优点,特别适合用于航天航空驱动系统。根据整距绕组分块转子开关磁阻电机的基本工作原理,结合输出功率与平均转矩的关系,将绕组电流等效为方波,推导出了整距... 整距绕组分块转子开关磁阻电机具有高速运行时低风(油)阻和低铁心损耗等优点,特别适合用于航天航空驱动系统。根据整距绕组分块转子开关磁阻电机的基本工作原理,结合输出功率与平均转矩的关系,将绕组电流等效为方波,推导出了整距绕组分块转子开关磁阻电机的主体尺寸计算公式;基于电机定转子未对齐位置和对齐位置的电磁特性,以及整距绕组分块转子开关磁阻电机的电磁特点,确定了定、转子极弧系数选取的规则;同时分析了绕组匝数等主要尺寸的选取的规则;最后,基于上述方法优化设计了一台实验样机,并通过有限元仿真及实验验证了整距绕组分块转子开关磁阻电机的电磁设计方法的正确性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 电磁设计 绕组 节距 转子 节段 开关磁阻电动机 航空航天环境
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基于特征位置区间电感阈值约束的SRM中高速无位置传感器容错控制 被引量:3
2
作者 孙庆国 兰天泽 刘旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期4800-4810,共11页
针对开通角提前、磁路饱和造成的位置估算扰动问题,该文提出一种基于特征位置区间电感阈值约束的开关磁阻电机中高速无位置传感器容错控制方案,有效提高定转子对齐位置估计的准确性与可靠性。考虑到电流水平较低时难以提取对齐位置信息... 针对开通角提前、磁路饱和造成的位置估算扰动问题,该文提出一种基于特征位置区间电感阈值约束的开关磁阻电机中高速无位置传感器容错控制方案,有效提高定转子对齐位置估计的准确性与可靠性。考虑到电流水平较低时难以提取对齐位置信息,在辅助电流斩波的基础上提出自适应启停控制策略,既保证控制系统在电机轻载、参考转速突降时能够准确完成特征位置的估计,又避免了产生不必要的开关损耗及负转矩。仿真和实验结果验证了该文所提无位置控制方案在电机轻载、重载、参考转速及负载突变等多种工况下的有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 无位置传感器容错控制 最大电感检测 电感阈值约束 自适应辅助电流斩波控制
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Switched Reluctance Motor: Research Trends and Overview 被引量:6
3
作者 Jin-Woo Ahn Grace Firsta Lukman 《CES Transactions on Electrical Machines and Systems》 2018年第4期339-347,共9页
There has been a growing interest in switched reluctance motor(SRM)ever since the development of thyristor in 1956.The most appealing feature of SRM which attracts researchers over these years is its simple structure ... There has been a growing interest in switched reluctance motor(SRM)ever since the development of thyristor in 1956.The most appealing feature of SRM which attracts researchers over these years is its simple structure that incorporates concentrated windings on the stator poles and plain laminations of ferromagnetic material as a rotor.Due to this attributes,advances are being made rapidly with the consideration that SRM can be used as an alternative to DC motors and permanent magnet motors.The objective of this paper is to present an overview of the recent developments and a prediction of possible future advancements in SR Drives.Brief history,importance,innovations in structure and control,along with practical application examples are all discussed here to give a more in-depth comprehension of the motor. 展开更多
关键词 switched Reluctance motor(srm) HISTORY operating principle srm types APPLICATIONS
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自适应三管导通机制下模块化开关磁阻电机系统转矩交叉补偿控制
4
作者 孙庆国 陈李枚 +2 位作者 刘旭 李珊瑚 牛峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期2886-2896,I0031,共12页
模块化变换器驱动型开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)系统在降低系统体积与开发成本、促进电机变换器系统统一的同时,受两相串联励磁和母线电压的限制,转矩脉动问题进一步加剧。文中提出一种基于自适应三管导通的转矩控制... 模块化变换器驱动型开关磁阻电机(switched reluctance motor,SRM)系统在降低系统体积与开发成本、促进电机变换器系统统一的同时,受两相串联励磁和母线电压的限制,转矩脉动问题进一步加剧。文中提出一种基于自适应三管导通的转矩控制策略可有效避免换相区两相串联励磁导致的转矩跌落,并在此基础上建立一种三步换相机制,通过确定换相区的自适应分区原则,揭示各换相分区的转矩交叉补偿原理,有效抑制模块化SRM转矩控制系统的相电流峰值,提高转矩跟踪效果。最后,基于一台150 W、三相12/8极SRM搭建系统模型与实验平台,验证所提出控制方案的可行性和有效性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 三管导通机制 转矩交叉补偿 模块化变换器 转矩脉动抑制
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用于电动车辆的SRM起动性能研究 被引量:6
5
作者 杨岳峰 张奕黄 王素杰 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期114-116,共3页
分析了电流斩波控制和角度控制对开关磁阻电机(SRM)起动性能的影响,通过仿真得到了斩波电流限,开通角、关断角控制规律,并通过实验验证了仿真结果的正确性.
关键词 开关磁阻电动机 电动车辆 起动性能 矩角特性
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基于遗传算法的SRM转矩分配函数优化 被引量:8
6
作者 王辉 游紫露 +2 位作者 李孟秋 蔡辉 沈仕其 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2019年第9期144-150,共7页
开关磁阻电机采用传统型转矩分配策略时,电流峰值过高、电流可控性下降导致其出现严重的转矩脉动。针对这一问题,提出了基于遗传算法的开关磁阻电机电流变化率和铜耗的综合优化方法。在直线型转矩分配函数的基础上,根据电流输出波形与... 开关磁阻电机采用传统型转矩分配策略时,电流峰值过高、电流可控性下降导致其出现严重的转矩脉动。针对这一问题,提出了基于遗传算法的开关磁阻电机电流变化率和铜耗的综合优化方法。在直线型转矩分配函数的基础上,根据电流输出波形与转矩分配函数的关系提出了二次型补偿曲线。选择电流变化率和铜耗作为优化目标,利用遗传算法的全局寻优能力,对新型转矩分配函数的参数进行优化,得到最优的转矩分配函数曲线,从而降低了换向时的电流峰值。仿真和实验结果表明,新型转矩分配函数能够有效地改善各相给定电流波形,降低电流控制难度,从而抑制转矩脉动。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 铜耗 电流变化率 转矩分配 遗传算法
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SRM转矩脉动抑制的控制策略分析 被引量:14
7
作者 王庆龙 汪增福 +1 位作者 张兴 王敬生 《电气传动》 北大核心 2012年第2期3-6,共4页
开关磁阻电机运行中转矩脉动比较明显,由此引起的电机噪声及转矩波动制约了其在高性能控制领域的应用。优化电机的结构设计及采用合适的控制技术是抑制开关磁阻电机转矩脉动的2种主要方法。在对开关磁阻电机转矩脉动产生机理分析的基础... 开关磁阻电机运行中转矩脉动比较明显,由此引起的电机噪声及转矩波动制约了其在高性能控制领域的应用。优化电机的结构设计及采用合适的控制技术是抑制开关磁阻电机转矩脉动的2种主要方法。在对开关磁阻电机转矩脉动产生机理分析的基础上,从控制的角度综述了开关磁阻电机转矩脉动抑制的若干解决方案的要点,分析了各种控制方法的优缺点,从而对进一步研究提出建议。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转矩脉动抑制 转矩控制 换向控制 电流模型 转矩分配函数
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基于改进的转矩分配函数法的SRM转矩间接控制 被引量:7
8
作者 潘晓晨 张广明 王德明 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第5期1-6,共6页
针对开关磁阻电机转矩脉动大的问题,基于转矩分配函数法,介绍了开关磁阻电机的转矩间接控制方法及其数学模型。在转矩闭环中,引入交叉反馈以改善系统结构,并在此基础上,采用MATLAB/Simulink进行了开关磁阻电机转矩间接控制系统的转矩脉... 针对开关磁阻电机转矩脉动大的问题,基于转矩分配函数法,介绍了开关磁阻电机的转矩间接控制方法及其数学模型。在转矩闭环中,引入交叉反馈以改善系统结构,并在此基础上,采用MATLAB/Simulink进行了开关磁阻电机转矩间接控制系统的转矩脉动抑制仿真研究。仿真结果表明,通过设计并改进的转矩分配函数,合理分配转矩,并且由转矩逆模型得到期望电流,以实现实时电流跟踪,能有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动,而且解决了一般转矩分配函数在线学习能力差的问题。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 转矩间接控制 转矩分配函数 转矩逆模型 交叉反馈
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一种基于快速傅里叶建模方法的开关磁阻电机模型预测控制
9
作者 任萍 朱景伟 +2 位作者 赵燕 荆哲 许爱德 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期5764-5775,I0028,共13页
为快速准确地建立开关磁阻电机模型,提高模型预测控制性能,该文提出一种基于快速傅里叶建模方法的模型预测控制策略。一方面采用傅里叶级数对磁链和转矩特性进行解析建模,并推导转矩预测模型;另一方面结合分扇区的思想控制电机换相进而... 为快速准确地建立开关磁阻电机模型,提高模型预测控制性能,该文提出一种基于快速傅里叶建模方法的模型预测控制策略。一方面采用傅里叶级数对磁链和转矩特性进行解析建模,并推导转矩预测模型;另一方面结合分扇区的思想控制电机换相进而简化代价函数,并在每个扇区内只设计两个预选电压矢量,有效减小了预测控制的计算负担。另外,扇区的位置和宽度可根据转速和负载的变化而变化,增强了算法的适用性。仿真和实验与传统的模型预测控制方法进行对比,并考虑到低、高速以及转速和负载突变的不同工况,结果表明所提算法的转矩脉动更低,转矩电流比更高。 展开更多
关键词 开关磁阻电机(srm) 预测转矩控制 非线性建模 转矩脉动 扇区位置和宽度计算
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基于DSP的大功率SRM全数字控制系统 被引量:3
10
作者 谭国俊 王思建 蒯松言 《电气传动》 北大核心 2007年第8期15-19,共5页
设计了一种大功率开关磁阻电机(SRM)全数字控制系统。该系统采用高性能的数字信号处理器(DSP)TMS320F2812和单片机(MCU)89C52主-从双处理器结构,为了减少外围分立器件,增加系统可靠性和抗干扰性,应用了复杂可编程逻辑器件(CPLD)EPM7064S... 设计了一种大功率开关磁阻电机(SRM)全数字控制系统。该系统采用高性能的数字信号处理器(DSP)TMS320F2812和单片机(MCU)89C52主-从双处理器结构,为了减少外围分立器件,增加系统可靠性和抗干扰性,应用了复杂可编程逻辑器件(CPLD)EPM7064S;控制策略采用电流斩波控制(CCC)。132 kW大功率SRM控制系统成功应用于矿山矸石山绞车,由现场运行结果表明:速度跟踪性能和抗干扰能力强,电流波形接近理想方波,完全满足了工业现场的应用需求。进一步验证了该系统设计的合理性。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 数字信号处理器 复杂可编程逻辑器件 大功率
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基于粒子群算法的SRM转矩脉动抑制研究 被引量:5
11
作者 黄向慧 王永旺 程勇 《电气传动》 北大核心 2018年第10期7-10,共4页
粒子群算法(PSO)以其实现容易、精度高、收敛快等优点成为智能进化算法的重要分支,是解决非线性问题的有效方法。针对开关磁阻电机(SRM)非线性和强耦合的特点,在直接瞬时转矩控制策略(DITC)的基础上,提出了基于粒子群算法的开关磁阻电... 粒子群算法(PSO)以其实现容易、精度高、收敛快等优点成为智能进化算法的重要分支,是解决非线性问题的有效方法。针对开关磁阻电机(SRM)非线性和强耦合的特点,在直接瞬时转矩控制策略(DITC)的基础上,提出了基于粒子群算法的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制策略。其中,控制外环采用模糊PID对速度进行闭环,控制内环采用以ITAE适应度函数为性能指标的粒子群自适应PID对转矩进行控制。在Matlab/Simulink环境下,仿真结果表明,改进的直接瞬时转矩控制策略可以降低开关磁阻电机低速转矩脉动。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 粒子群算法 模糊PID 直接瞬时转矩控制
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电流-位置神经网络模型的构建与SRM转矩控制 被引量:2
12
作者 党选举 陈恩普 +2 位作者 姜辉 伍锡如 彭慧敏 《微特电机》 2018年第4期75-79,共5页
常用的基于转矩分配函数(TSF)的控制方法从转矩-电流非线性关系得到参考相电流,数学关系复杂,参数难以获得,不易于工程实现。根据相电流平方之和与转子位置角所表现出的特殊关系,提出了基于电流-位置神经网络模型的相电流平方之和计算方... 常用的基于转矩分配函数(TSF)的控制方法从转矩-电流非线性关系得到参考相电流,数学关系复杂,参数难以获得,不易于工程实现。根据相电流平方之和与转子位置角所表现出的特殊关系,提出了基于电流-位置神经网络模型的相电流平方之和计算方法,直接由转子位置角计算相电流平方之和,再通过分配函数得到参考相电流。仿真结果表明,该方案能有效降低开关磁阻电动机转矩脉动。 展开更多
关键词 开关磁阻电动机 转矩脉动 电流一位置神经网络模型 转矩分配函数
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基于目标状态方程的SRM非线性预测控制 被引量:3
13
作者 霍丽华 杨建忠 《中国民航大学学报》 CAS 2009年第2期31-35,共5页
提出了一种基于目标状态方程的开关磁阻电机非线性预测控制方法,根据建立开关磁阻电机的非线性数学模型,按照非线性控制理论,定义转矩偏差和速度偏差为目标状态方程。以此状态方程为基础,结合预测控制理论对开关磁阻电机控制系统进行非... 提出了一种基于目标状态方程的开关磁阻电机非线性预测控制方法,根据建立开关磁阻电机的非线性数学模型,按照非线性控制理论,定义转矩偏差和速度偏差为目标状态方程。以此状态方程为基础,结合预测控制理论对开关磁阻电机控制系统进行非线性预测控制设计,得到了以转速和转矩为反馈变量的非线性预测控制规律。根据所设计的控制器,通过软件仿真进行了验证。仿真结果表明,采用基于目标状态方程的开关磁阻电机非线性预测控制方法设计的SRM控制系统具有良好的动态和静态性能,对抑制开关磁阻电机转矩脉动有很好的效果。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 非线性控制 预测控制 目标状态方程
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基于高频脉冲法的SRM无位置传感器控制研究 被引量:2
14
作者 张斌 颜钢锋 《机电工程》 CAS 2016年第9期1115-1119,共5页
针对传统开关磁阻电机(SRM)转子位置检测需要外接器件,增加了系统硬件成本和复杂性,降低了系统的可靠性等问题,对基于高频脉冲注入法无位置传感器控制方法进行了研究,根据脉冲注入相的不同,提出了两种基于电感分区法的非导通相注入高频... 针对传统开关磁阻电机(SRM)转子位置检测需要外接器件,增加了系统硬件成本和复杂性,降低了系统的可靠性等问题,对基于高频脉冲注入法无位置传感器控制方法进行了研究,根据脉冲注入相的不同,提出了两种基于电感分区法的非导通相注入高频脉冲估计转子位置的方法,总结了两种检测方法优缺点并结合运用;以12/8极4 KW三相开关磁阻电机为实验对象搭建了基于stm32的驱动控制系统,对高频注入法的转子位置估计的准确性进行了测试,并研究了分别使用两种检测方法时电机的运行状况。研究结果表明,应用该无位置传感器控制策略的开关磁阻电机控制系统能够实现对转子位置的准确估计,两种检测方法的结合可以实现SRM的无反转启动,并使启动后的电机运转稳定、可靠。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 无位置传感器控制 高频脉冲法 电感分区法
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基于模糊自适应PI控制的SRM直接瞬时转矩控制系统 被引量:6
15
作者 王勉华 彭田野 胡春龙 《电机与控制应用》 北大核心 2014年第6期1-4,共4页
利用直接瞬时转矩控制(DITC)方法改善开关磁阻电机(SRM)转矩脉动过大的问题。将模糊逻辑与PI控制相结合形成模糊自适应PI控制策略,构成了SRM的调速系统,改善了SRM高度非线性难以用传统PI控制取得较好控制效果的问题。仿真结果表明,DITC... 利用直接瞬时转矩控制(DITC)方法改善开关磁阻电机(SRM)转矩脉动过大的问题。将模糊逻辑与PI控制相结合形成模糊自适应PI控制策略,构成了SRM的调速系统,改善了SRM高度非线性难以用传统PI控制取得较好控制效果的问题。仿真结果表明,DITC方法能够有效地控制转矩,转矩波形明显优于传统控制方法的转矩波形,有效地抑制了转矩脉动。模糊自适应PI控制器对高非线性的SRM取得较好的控制效果,提高了系统动态响应,减小了超调量,稳定性强。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 模糊自适应PI控制 转矩脉动
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基于DSP的电动汽车用SRM驱动系统的设计 被引量:1
16
作者 李文刚 李继生 段秉龙 《自动化与仪表》 2008年第1期37-40,共4页
采用最新的转矩矢量控制策略,设计了以DSP为主控制器的电动汽车用SRM(开关磁阻电机)数字化驱动系统,给出了系统的硬件电路和软件框图。仿真及实验结果表明:本系统硬件简单、实用性好、具有良好的动态和静态特性,有效地抑制了转矩脉动。
关键词 电动汽车 开关磁阻电机 信息处理器 矢量控制
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SRM状态转换表和应用中新状态获取方法 被引量:1
17
作者 王吉华 任传波 +1 位作者 曲金玉 李超 《微特电机》 2018年第6期23-26,34,共5页
针对有光电位置传感器的三相12/8开关磁阻电机(SRM),根据位置传感器、定子和转子位置关系,分析转子相对位置变换和传感器检测值,得出状态转换表,并分析其规律。考虑到读取传感器值来获取当前新状态的方法在实际应用中遇到的困难,根据状... 针对有光电位置传感器的三相12/8开关磁阻电机(SRM),根据位置传感器、定子和转子位置关系,分析转子相对位置变换和传感器检测值,得出状态转换表,并分析其规律。考虑到读取传感器值来获取当前新状态的方法在实际应用中遇到的困难,根据状态转换表规律,提出捕捉传感器和查表的方法来获取新状态,并设计查询表。该方法在实际调速系统的各种转速下均得到运行验证。状态转换表分析和新状态获取的方法可为各种SRM调速系统设计和运行控制提供参考。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 状态转换表 定转子位置关系
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基于PSO优化支持向量机的SRM无传感器控制 被引量:1
18
作者 张旭隆 王峰 +1 位作者 乔淑云 曹言敬 《电气传动》 北大核心 2016年第2期45-48,54,共5页
开关磁阻电机(SRM)具有结构坚固免维护、控制灵活、可靠性高等诸多优点,然而转子位置传感器降低了系统可靠性和坚固度,是限制其推广的制约瓶颈。在分析支持向量机(SVM)基本原理的基础上,设计了粒子群优化(PSO)支持向量机网络,解决了可... 开关磁阻电机(SRM)具有结构坚固免维护、控制灵活、可靠性高等诸多优点,然而转子位置传感器降低了系统可靠性和坚固度,是限制其推广的制约瓶颈。在分析支持向量机(SVM)基本原理的基础上,设计了粒子群优化(PSO)支持向量机网络,解决了可调参数难以确定的问题。以实验测量的SRM磁链特性为学习样本,提出了PSO-SVM的SRM转子位置估计方法,并对仿真结果与神经网络方法进行了对比。基于DSP+FPGA控制核心的仿真和实验结果验证了所提方法的可行性和有效性,电机转子位置估计准确,动静态性能良好。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 无传感器控制 粒子群优化 支持向量机
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基于柔性神经网络的SRM直接瞬时转矩控制 被引量:13
19
作者 党选举 袁小唐 胡景佳 《电气传动》 北大核心 2014年第5期62-66,共5页
开关磁阻电机(SRM)有着广阔的应用前景,而低速运行时的高转矩脉动这一缺陷限制了其在汽车等领域内的应用。针对SRM强非线性和高度耦合性的特点,借鉴传统直接瞬时转矩控制(DITC)策略,提出了基于所构造的柔性神经网络(FNN)的SRM直接瞬时... 开关磁阻电机(SRM)有着广阔的应用前景,而低速运行时的高转矩脉动这一缺陷限制了其在汽车等领域内的应用。针对SRM强非线性和高度耦合性的特点,借鉴传统直接瞬时转矩控制(DITC)策略,提出了基于所构造的柔性神经网络(FNN)的SRM直接瞬时转矩控制策略。其中改进的控制策略外环采用不完全微分模糊PID对速度进行调节,内环采用以转矩误差的平方为性能指标函数的FNN自适应PID对转矩进行调节。在Matlab/Simulink环境下,仿真结果表明改进的DITC策略能够更有效地降低SRM的低速转矩脉动。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 模糊PID 柔性神经网络
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基于自适应二阶终端滑模的SRM直接转矩控制 被引量:9
20
作者 刘勇智 鄯成龙 +1 位作者 林博闻 宋金龙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2043-2051,共9页
传统的直接转矩控制(DTC)可以在一定程度上减小开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动,但是在换相区的转矩脉动抑制效果较差,并且传统的PI控制存在超调量大、鲁棒性差、抗负载扰动能力有限的缺点。因此,设计了基于负载转矩变化率自适应估计的二... 传统的直接转矩控制(DTC)可以在一定程度上减小开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动,但是在换相区的转矩脉动抑制效果较差,并且传统的PI控制存在超调量大、鲁棒性差、抗负载扰动能力有限的缺点。因此,设计了基于负载转矩变化率自适应估计的二阶终端滑模转速控制器,在有限时间内使得系统状态迅速收敛到平衡点,实现无需已知扰动上界快速输出给定转矩。此外,对传统的扇区规则进行改进以优化电压矢量的选取,减少由于换相产生的转矩脉动。仿真和实验结果表明:改进后的DTC系统拥有良好的调速控制性能,抗干扰能力强,鲁棒性好,能进一步减少转矩脉动。 展开更多
关键词 直接转矩控制(DTC) 开关磁阻电机(srm) 二阶终端滑模 扇区细分 自适应估计 鲁棒性
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