重叠角自适应TSF控制对开关磁阻电机转矩脉动抑制 被引量：1

1

作者 黄朝志 肖任全 +2 位作者 徐俊鑫 龚成懿 孙燕文 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第5期232-241,共10页

针对开关磁阻电机采用传统转矩分配函数控制在交换区易产生转矩脉动大的问题,提出了一种重叠角自适应的新型转矩分配函数控制方法。根据电感特性将两相交换区分为小电感区和电感变化率突变区,在小电感区将转矩更多的分配给退磁相,在突... 针对开关磁阻电机采用传统转矩分配函数控制在交换区易产生转矩脉动大的问题,提出了一种重叠角自适应的新型转矩分配函数控制方法。根据电感特性将两相交换区分为小电感区和电感变化率突变区,在小电感区将转矩更多的分配给退磁相,在突变区将转矩更多的分配给励磁相以提高转矩跟踪性能。为了适应不同转速和负载下转矩的分配,通过GA-BP对各区间转矩分配函数的参数进行优化。随后,为了减小在换相期间受电流变化率的影响,根据不同转速和负载实现自适应重叠角的变化。为了验证该控制策略的有效性,以一台6/20三相SRM进行仿真验证。与传统指数型转矩分配函数控制相比,在不同工况下不仅进一步降低了电机的转矩脉动,而且也降低了电流峰值,提高了电机效率。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 转矩分配函数控制 自适应重叠角 转矩脉动

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基于不对称式TSF的开关磁阻电动机转矩脉动抑制 被引量：5

2

作者 刘勇智 朱晨承 王宇 《微特电机》 北大核心 2014年第8期86-89,共4页

开关磁阻电动机(SRM)通常使用固定的转矩分配函数(TSF)实现对转矩的控制,典型的TSF有线性、余弦和立方型TSF曲线。在分析典型转矩分配函数抑制脉动的局限性的基础之上,提出了一种不对称式的转矩分配方法,建立了基于不对称转矩分配函数... 开关磁阻电动机(SRM)通常使用固定的转矩分配函数(TSF)实现对转矩的控制,典型的TSF有线性、余弦和立方型TSF曲线。在分析典型转矩分配函数抑制脉动的局限性的基础之上,提出了一种不对称式的转矩分配方法,建立了基于不对称转矩分配函数的转矩脉动抑制系统。最后,以某型开关磁阻电动机为例开展了仿真研究,结果证实该方法可以有效地减小SRM的输出转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电动机 转矩脉动 转矩分配函数 不对称转矩分配

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基于最优角度自适应TSF的SRM直接瞬时转矩控制 被引量：7

3

作者 刘勇智 李杰 鄯成龙 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期2152-2159,共8页

针对开关磁阻电机(SRM)在换相区转矩脉动大、运行效率低的问题,提出了一种基于最优角度自适应转矩分配函数(TSF)的SRM直接瞬时转矩控制(DITC)方法。首先,在电机全速范围内选取部分代表性转速,获得相应转速下最大平均转矩对应的最优开关... 针对开关磁阻电机(SRM)在换相区转矩脉动大、运行效率低的问题,提出了一种基于最优角度自适应转矩分配函数(TSF)的SRM直接瞬时转矩控制(DITC)方法。首先,在电机全速范围内选取部分代表性转速,获得相应转速下最大平均转矩对应的最优开关角;然后,用离散的最优开关角数据训练改进的BP神经网络,获得全速范围内的最优开关角,从而使TSF根据不同转速动态地调整其形状,获得自适应能力,达到抑制换相区转矩脉动的目的。为验证所提方法的有效性,以一台3相6/4极SRM搭建仿真模型和实验平台,结果表明,所提方法有效抑制了换相区的转矩脉动,并提升了系统的运行效率。 展开更多

关键词 开关磁阻电机(SRM) 直接瞬时转矩控制(DITC) 转矩脉动 自适应转矩分配函数(tsf) BP神经网络

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基于新型TSF的车用SRM直接瞬时转矩控制 被引量：2

4

作者 甘伸权 王军 +3 位作者 淘天伟 宋潇潇 陈洪源 唐静 《微特电机》 北大核心 2017年第7期49-53,共5页

根据车用工况的需求,以开关磁阻电机的非线性模型为依据,提出了一种基于新型转矩分配函数的改进型直接瞬时转矩控制(IDITC)方案。针对传统转矩分配函数受导通角限制的情况,IDITC将控制中的开通、关断角与转矩分配函数的控制角度进行区分... 根据车用工况的需求,以开关磁阻电机的非线性模型为依据,提出了一种基于新型转矩分配函数的改进型直接瞬时转矩控制(IDITC)方案。针对传统转矩分配函数受导通角限制的情况,IDITC将控制中的开通、关断角与转矩分配函数的控制角度进行区分,在满足了各相转矩分配函数之和为1的前提下,扩大了其导通角的范围,并最终通过PI调节对分配转矩不可控区间实施控制。仿真和实验结果表明,IDITC能有效抑制系统的转矩脉动,提高系统的效率。 展开更多

关键词 开关磁阻电动机 直接瞬时转矩控制 转矩分配函数

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基于转矩分配的开关磁阻电机转矩脉动抑制的研究 被引量：15

5

作者 杨光 杨明发 石凯 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第12期8-14,共7页

转矩脉动是开关磁阻电机亟待解决的问题和研究难点之一,其限制了速度控制性能和位置测量精度的进一步提升。基于转矩分配的开关磁阻电机转矩脉动抑制的理论研究已取得较大进步,但由于电机磁路的非线性,使得在实际应用中转矩很难准确反... 转矩脉动是开关磁阻电机亟待解决的问题和研究难点之一,其限制了速度控制性能和位置测量精度的进一步提升。基于转矩分配的开关磁阻电机转矩脉动抑制的理论研究已取得较大进步,但由于电机磁路的非线性,使得在实际应用中转矩很难准确反馈。本文根据电机的实际规格和尺寸,采用Maxwell3D计算出在不同转子位置和相电流下的转矩,建立了转矩-电流逆模型;通过合理地设置开通角、换相重叠角和关断角,简化了程序设计,抑制了反向制动转矩;进而根据转矩分配函数,采用电流闭环对转矩进行间接控制。仿真和实验结果证明了该方法可以有效地减小转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 转矩脉动抑制 转矩模型 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：9

6

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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基于迭代学习的开关磁阻电动机最优控制研究 被引量：8

7

作者 陈哲明 潘再平 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期25-28,共4页

以转矩脉动最小化为目标,提出了一种开关磁阻电动机(SRM)最优控制器的设计方法.基于迭代学习控制(ILC)的基本原理,阐述了单输入单输出(SISO)非线性系统中ILC的收敛性和稳定性的一般性结论.建立了以非线性磁链模型为基础的SRM数学模型.... 以转矩脉动最小化为目标,提出了一种开关磁阻电动机(SRM)最优控制器的设计方法.基于迭代学习控制(ILC)的基本原理,阐述了单输入单输出(SISO)非线性系统中ILC的收敛性和稳定性的一般性结论.建立了以非线性磁链模型为基础的SRM数学模型.所设计的最优控制器由基于转矩分配函数(TSF)的转矩控制器和电流控制器构成,转矩控制器根据期望转矩经过“学习”得出期望电流曲线,电流控制器经过“学习”使实际输出电流逼近期望电流曲线,从而实现转矩控制.仿真结果表明,在恒转矩负载下,转矩脉动减小,且具有较好的收敛性与稳定性,达到了转矩脉动最小的优化目的. 展开更多

关键词 开关磁阻电动机 迭代学习控制 最优控制 转矩脉动最小化 转矩分配函数

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电流非线性补偿的开关磁阻电动机转矩分配函数控制 被引量：4

8

作者 党选举 周子文 张广谱 《微特电机》 北大核心 2016年第9期65-68,85,共5页

针对开关磁阻电动机转矩分配函数控制因采用线性电感模型得到的电流值无法满足转矩-电流非线性关系而造成转矩脉动较大的问题,提出电流非线性补偿的控制策略,在转矩分配函数控制基础上引入瞬时转矩反馈,采用泰勒多项式将转矩偏差经非线... 针对开关磁阻电动机转矩分配函数控制因采用线性电感模型得到的电流值无法满足转矩-电流非线性关系而造成转矩脉动较大的问题,提出电流非线性补偿的控制策略,在转矩分配函数控制基础上引入瞬时转矩反馈,采用泰勒多项式将转矩偏差经非线性计算环节折算成电流偏差,并将电流偏差叠加到主通路电流上以补偿电流非线性部分,间接补偿转矩非线性特性,实现电机恒转矩控制。仿真结果表明,在补偿优化后的电流控制下,输出转矩快速收敛至给定转矩,转矩脉动明显减小。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 转矩分配函数 泰勒多项式 非线性电流

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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

9

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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基于转矩分配函数的开关磁阻电机预测转矩控制 被引量：4

10

作者 李孟秋 高天 +2 位作者 朱慧玉 沈仕其 徐宇峰 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期123-129,共7页

开关磁阻电机独特的双凸极结构导致电机在运行过程中产生较大的转矩脉动,限制了开关磁阻电机的应用范围。为抑制转矩脉动,本文将转矩分配函数和模型预测控制相结合,提出一种基于转矩分配函数的预测转矩控制策略。首先,由转矩分配函数将... 开关磁阻电机独特的双凸极结构导致电机在运行过程中产生较大的转矩脉动,限制了开关磁阻电机的应用范围。为抑制转矩脉动,本文将转矩分配函数和模型预测控制相结合,提出一种基于转矩分配函数的预测转矩控制策略。首先,由转矩分配函数将参考转矩离线分配至各相;其次,利用开关磁阻电机离散模型预测下一周期转矩大小;最后,通过代价函数选取最优控制量跟踪参考转矩。相较于传统的基于转矩分配函数的电流斩波控制方式,新控制策略取消了电流滞环,提高了控制精度。仿真和实验结果表明,相较于传统电流斩波控制,本文提出的基于转矩分配函数的预测转矩控制具有更好的转矩脉动抑制效果。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 转矩分配函数 预测控制

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开关磁阻电机转矩脉动抑制优化仿真 被引量：1

11

作者 谢明伟 童亮 陈勇 《计算机仿真》 北大核心 2017年第9期239-243,共5页

由于开关磁阻电机具有非线性和磁路饱和特点,转矩存在较大脉动,很难满足车用电机低脉动要求。合理的控制策略能更好的抑制转矩脉动。针对基于转矩分配函数的直接瞬时转矩控制中相电流瞬时尖峰值过大的问题,提出了一种应用转矩滞环和电... 由于开关磁阻电机具有非线性和磁路饱和特点,转矩存在较大脉动,很难满足车用电机低脉动要求。合理的控制策略能更好的抑制转矩脉动。针对基于转矩分配函数的直接瞬时转矩控制中相电流瞬时尖峰值过大的问题,提出了一种应用转矩滞环和电流滞环的双滞环控制方案,达到了抑制相电流值瞬间增大、换相过程中转矩脉动更小的控制目标。在建立开关磁阻电机调速系统的传统控制、直接瞬时转矩控制和双滞环控制的MATLAB/Simulink模型基础上,对6/4极的三相开关磁阻电机进行了仿真。分别从相电流、转速和合成转矩三个方面对比了传统CCC控制、转矩滞环控制和双滞环控制的控制效果,仿真结果证明双滞环控制有更优的控制效果。 展开更多

关键词 转矩滞环 电流滞环 开关磁阻电机 转矩分配函数

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线圈辅助轴向磁通SRM转矩脉动抑制策略研究 被引量：1

12

作者 刘爱民 孟繁贵 +1 位作者 任达 黄宇超 《大电机技术》 2020年第5期1-5,37,共6页

线圈辅助轴向磁通开关磁阻电机(CAF-SRM)由两组磁极相关的定/转子凸极结构组成,电机中央加入辅助线圈,具有结构坚固、价格低廉、鲁棒性高的优点。CAF-SRM的双凸极结构、强非线性以及步进式旋转会导致较大的转矩脉动,针对该问题本文提出... 线圈辅助轴向磁通开关磁阻电机(CAF-SRM)由两组磁极相关的定/转子凸极结构组成,电机中央加入辅助线圈,具有结构坚固、价格低廉、鲁棒性高的优点。CAF-SRM的双凸极结构、强非线性以及步进式旋转会导致较大的转矩脉动,针对该问题本文提出一种同时操控电枢绕组电流和辅助线圈电流的控制策略。该方法采用转矩分配函数(TSF)控制,削弱电枢绕组在换相期间产生的转矩脉动。此外,由于TSF控制电流跟踪性能差,引入辅助线圈电流控制,通过单神经元自适应PID(SNAPID)调节辅助线圈电流来进一步抑制电机的转矩脉动。通过Maxwell、Simplorer和Simulink的联合仿真,证明了该方法可有效抑制电机的转矩脉动,在磁阻电机研究领域具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 线圈辅助轴向磁通开关磁阻电机 辅助线圈 转矩分配函数 单神经元自适应PID 转矩脉动

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基于交叉补偿型转矩分配函数的开关磁阻电机转矩脉动抑制系统设计 被引量：6

13

作者 杨彬 张广明 +1 位作者 王德明 潘晓晨 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第10期46-52,共7页

针对开关磁阻电机(SRM)在高速运行时转矩脉动抑制性能不佳、调速范围受限的问题,分析了SRM高速运行的转矩特性,以及电流补偿对转矩脉动抑制效果不佳的原因。设计了交叉补偿型转矩分配函数(TSF),并采用直接转矩控制实现每一相的实际转矩... 针对开关磁阻电机(SRM)在高速运行时转矩脉动抑制性能不佳、调速范围受限的问题,分析了SRM高速运行的转矩特性,以及电流补偿对转矩脉动抑制效果不佳的原因。设计了交叉补偿型转矩分配函数(TSF),并采用直接转矩控制实现每一相的实际转矩对期望转矩的跟踪,使电机在中高速运行下仍能恒定输出合成转矩。仿真结果表明,基于交叉补偿型TSF法的SRM转矩控制系统具有较快的响应速度和较宽的调速范围。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 直接转矩控制 转矩分配函数 交叉补偿

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基于遗传算法和转矩分配函数的开关磁阻电机转矩脉动抑制 被引量：12

14

作者 费晨 颜建虎 +1 位作者 汪盼 言钊 《电机与控制应用》 2018年第12期6-11,18,共7页

开关磁阻电机(SRM)特殊的双凸极结构导致其运行时会产生很强的转矩脉动。传统的转矩分配函数(TSF)控制方法虽然可以在一定程度上起到抑制转矩脉动的作用,但是受到开关频率、功率电源电压值等物理条件的限制,仍会存在较大的转矩脉动。为... 开关磁阻电机(SRM)特殊的双凸极结构导致其运行时会产生很强的转矩脉动。传统的转矩分配函数(TSF)控制方法虽然可以在一定程度上起到抑制转矩脉动的作用,但是受到开关频率、功率电源电压值等物理条件的限制,仍会存在较大的转矩脉动。为此,提出了一种基于遗传算法的SRM TSF控制方案。利用遗传算法良好的寻优能力,在指数型TSF控制的基础上,将转矩脉动作为优化目标来寻取最优的开关角。将1台四相8/6极的SRM作为研究对象,搭建了以TMS320F28335为控制核心的试验平台。试验结果验证了基于遗传算法的TSF控制方法可以有效减小SRM的转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 遗传算法 转矩分配函数 转矩脉动

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自适应换相与转矩补偿的开关磁阻电机转矩脉动抑制 被引量：5

15

作者 孙庆国 卫功民 刘旭 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期91-100,111,共11页

由开关磁阻电机的双凸极结构和非线性电磁特性引起的转矩脉动问题,严重制约其应用推广。针对其在运行过程中产生的转矩波动,本文提出一种基于换相区域转矩在线补偿的转矩分配函数控制,通过低速转矩电流比和中高速转矩磁链比将换相区分... 由开关磁阻电机的双凸极结构和非线性电磁特性引起的转矩脉动问题,严重制约其应用推广。针对其在运行过程中产生的转矩波动,本文提出一种基于换相区域转矩在线补偿的转矩分配函数控制,通过低速转矩电流比和中高速转矩磁链比将换相区分成两个区间,并分别对前后区间的参考转矩进行正、负补偿,实现了电机的转矩脉动抑制。同时,针对前一相拖尾电流引起的负转矩,提出了一种自适应换相控制策略,通过将相电流和电机转速与换相角相关联,计算延迟或提前换相角,以选取最优换相角。为了验证该方法的有效性,本文进行了仿真和实验,证明了该方案可以有效抑制开关磁阻电机的转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 转矩脉动抑制 转矩分配函数 转矩在线补偿 自适应换相 最优换相角

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基于柔性神经网络和转矩分配函数的SRM控制 被引量：4

16

作者 张锟 李红伟 +2 位作者 唐学建 胡其杰 陈琦 《微电机》 北大核心 2020年第7期55-60,共6页

开关磁阻电机(SRM)的应用越来越普及,但运行时存在转矩脉动是其较为突出的缺点,特别是电机处于低速转动时。针对这一问题,本文提出了一种柔性神经网络结合转矩分配函数的直接瞬时转矩控制方法(DITC)。采用PID环节对转速差外环进行调节,... 开关磁阻电机(SRM)的应用越来越普及,但运行时存在转矩脉动是其较为突出的缺点,特别是电机处于低速转动时。针对这一问题,本文提出了一种柔性神经网络结合转矩分配函数的直接瞬时转矩控制方法(DITC)。采用PID环节对转速差外环进行调节,柔性神经网络结合转矩分配函数对转矩内环进行调节。该方法结合了柔性神经网络控制和转矩分配函数的优点,使电机能正常运行且能最大程度抑制转矩脉动,响应时间也有改善。通过Matlab/Simulink仿真,并与柔性神经网络和转矩分配函数单独与DITC结合的系统对比,验证了该控制效果更优。 展开更多

关键词 柔性神经网络 开关磁阻电机(SRM) 转矩分配函数 直接瞬时转矩控制(DITC)

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