基于DITC的开关磁阻电机功率变换器容错控制方法

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作者 杨辉 李昕涛 +2 位作者 赵亚涛 王茹愿 张伟 《微特电机》 2024年第6期62-67,共6页

针对开关磁阻电机(SRM)功率变换器中开路故障和短路故障导致的相电流和转矩异常情况,提出了一种容错控制方案。通过分析转速波动的机械运动方程,设计了基于参考转矩补偿的开路容错控制算法,以应对开路故障带来的相电流和转矩过大的问题... 针对开关磁阻电机(SRM)功率变换器中开路故障和短路故障导致的相电流和转矩异常情况,提出了一种容错控制方案。通过分析转速波动的机械运动方程,设计了基于参考转矩补偿的开路容错控制算法,以应对开路故障带来的相电流和转矩过大的问题。针对开关管短路故障,通过分析故障相关断区间内电流峰值和斜率变化特性,实现了对短路故障的及时诊断。一旦发现短路故障,将立即阻断故障相的励磁,并切换至开路故障模式,从而实现短路容错控制。两种故障容错方法均建立在直接瞬时转矩控制(DITC)的基础上。设计了转速分别为500 r/min和1000 r/min时开路、短路故障实验,仿真结果验证了该容错控制的正确性和有效性。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 开路故障 短路故障 参考转矩补偿 直接瞬时转矩控制

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基于DITC的开关磁阻电机转矩脉动最小化研究 被引量：46

2

作者 漆汉宏 张婷婷 +1 位作者 李珍国 魏艳君 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期136-140,共5页

转矩脉动是开关磁阻电机较为突出的缺点。本文基于直接瞬时转矩控制(DITC)的概念,直接控制瞬时转矩跟随参考转矩,并结合转矩滞环控制器,阐述了减小转矩脉动的控制原理。针对一台3相12/8极开关磁阻电机,建立了Matlab环境下SRM系统的仿真... 转矩脉动是开关磁阻电机较为突出的缺点。本文基于直接瞬时转矩控制(DITC)的概念,直接控制瞬时转矩跟随参考转矩,并结合转矩滞环控制器,阐述了减小转矩脉动的控制原理。针对一台3相12/8极开关磁阻电机,建立了Matlab环境下SRM系统的仿真模型。仿真结果和实验结果如实地反映了开关磁阻电机的运行特性,验证了本文所用的直接瞬时转矩控制能有效地减小转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 转矩滞环控制器 转矩脉动最小化

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基于DITC的开关磁阻电机转矩脉动抑制仿真研究 被引量：10

3

作者 漆汉宏 张婷婷 李珍国 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期3133-3138,共6页

基于直接瞬时转矩控制(DITC)理论,介绍了开关磁阻电机的DITC方法及其数学模型,并在此基础上,采用Matlab/Simulink进行了开关磁阻电机DITC系统转矩脉动抑制的仿真研究。仿真结果表明DITC控制结构简单、不需要进行电流控制,直接从参考转... 基于直接瞬时转矩控制(DITC)理论,介绍了开关磁阻电机的DITC方法及其数学模型,并在此基础上,采用Matlab/Simulink进行了开关磁阻电机DITC系统转矩脉动抑制的仿真研究。仿真结果表明DITC控制结构简单、不需要进行电流控制,直接从参考转矩和当前输出转矩进行比较得到每一相的开关状态,能有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动。系统实验也验证了开关磁阻电机转矩脉动抑制仿真研究的正确性。 展开更多

关键词 开关磁阻电机(sRM) 直接瞬时转矩控制(ditc) 转矩滞环控制器 转矩脉动抑制

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基于模糊PI控制器SRM的DITC系统研究 被引量：2

4

作者 王勉华 薛会强 《微特电机》 北大核心 2013年第9期53-55,共3页

开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动是其主要的缺点。采用了直接瞬时转矩控制(DITC)的方法来抑制开关磁阻电动机的转矩脉动。但开关磁阻电动机的非线性难以构成高性能的调速系统,因此又提出了模糊控制理论与常规PI调节器相结合而构建的模糊PI... 开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动是其主要的缺点。采用了直接瞬时转矩控制(DITC)的方法来抑制开关磁阻电动机的转矩脉动。但开关磁阻电动机的非线性难以构成高性能的调速系统,因此又提出了模糊控制理论与常规PI调节器相结合而构建的模糊PI复合控制方法,并将该控制器应用于DITC系统进行了仿真研究。仿真实验结果表明,DITC方法能够有效减小SRM的转矩脉动,而且模糊PI控制器能够使系统动态响应快、超调小、动静态性能优越、鲁棒性强。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 模糊PI控制器 仿真模型

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基于三相逆变器驱动开关磁阻电机的DITC调速系统设计 被引量：3

5

作者 刘成尧 潘再平 《电机与控制应用》 北大核心 2016年第6期39-44,共6页

讨论两相同步励磁驱动模式对开关磁阻电机(SRM)转矩波动抑制。在基于三相逆变器实现SRM两相同步励磁驱动的基础上,采取直接转矩控制方法,控制瞬时转矩跟随设定参考转矩,通过迟滞控制环节,实现转矩脉动抑制。MATLAB仿真测试验证了在两相... 讨论两相同步励磁驱动模式对开关磁阻电机(SRM)转矩波动抑制。在基于三相逆变器实现SRM两相同步励磁驱动的基础上,采取直接转矩控制方法,控制瞬时转矩跟随设定参考转矩,通过迟滞控制环节,实现转矩脉动抑制。MATLAB仿真测试验证了在两相同步励磁的基础上实现DITC控制的可行性和转矩脉动有效抑制。 展开更多

关键词 三相逆变器 两相同步励磁 开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制

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四相开关磁阻电机的四电平DITC调速系统 被引量：2

6

作者 王勉华 彭田野 +1 位作者 张朴 秦昶顺 《电机与控制应用》 北大核心 2015年第1期14-17,21,共5页

针对开关磁阻电机转矩脉动过大的问题,研究了四电平拓扑主电路下的直接瞬时转矩控制,分析了滞环控制策略,并选取合适的瞬时转矩控制滞环,再加入PI控制器,构成一个转速、转矩双闭环的开关磁阻电机调速系统。相对于传统不对称半桥功率变... 针对开关磁阻电机转矩脉动过大的问题,研究了四电平拓扑主电路下的直接瞬时转矩控制,分析了滞环控制策略,并选取合适的瞬时转矩控制滞环,再加入PI控制器,构成一个转速、转矩双闭环的开关磁阻电机调速系统。相对于传统不对称半桥功率变换电路驱动系统,四电平功率变换电路能够改善开关磁阻电机固有转矩脉动,加快励磁电流上升和下降时间,提高系统的快速性。系统仿真结果表明该系统的脉动抑制效果好、效率高、动态性能好。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 四电平驱动电路 直接瞬时转矩控制 转矩脉动抑制

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基于转矩误差PWM-DITC开关磁阻电机控制策略 被引量：4

7

作者 程勇 闫伟康 《电气传动》 北大核心 2018年第7期14-17,共4页

研究了开关磁阻电机直接瞬时转矩控制的方法,针对开关磁阻电机转矩脉动大,提出了一种基于转矩误差PWM-DITC开关磁阻电机控制策略,利用Matlab/Simulink对开关磁阻电机PWM-DITC控制策略进行建模与仿真,仿真结果表明,PWM-DITC控制结构简单... 研究了开关磁阻电机直接瞬时转矩控制的方法,针对开关磁阻电机转矩脉动大,提出了一种基于转矩误差PWM-DITC开关磁阻电机控制策略,利用Matlab/Simulink对开关磁阻电机PWM-DITC控制策略进行建模与仿真,仿真结果表明,PWM-DITC控制结构简单,不需要进行电流控制,直接从参考转矩和当前输出转矩进行比较得到每一相的开关状态,能有效地抑制开关磁阻电机的转矩脉动。将滞环控制策略和改进的PWM-DITC控制策略相比较,得出开关磁阻电机PWM-DITC控制策略实现简单,响应速度快,可提高系统的性能,能较好地抑制转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩 转矩脉动抑制

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基于高转矩电流比的开关磁阻电机DITC优化控制 被引量：4

8

作者 许爱德 黄乐鹏 +2 位作者 李倩妮 商超亿 朱景伟 《电气传动》 2021年第5期64-69,共6页

针对开关磁阻电机在直接瞬时转矩控制(DITC)中电流上升初期峰峰值过高而导致转矩脉动增大和电机效率减小的问题,提出了一种基于脉宽调制(PWM)的DITC优化策略。该策略在传统DITC的基础上,依据最大转矩电流比(MTPA)的思想,分析得到电感斜... 针对开关磁阻电机在直接瞬时转矩控制(DITC)中电流上升初期峰峰值过高而导致转矩脉动增大和电机效率减小的问题,提出了一种基于脉宽调制(PWM)的DITC优化策略。该策略在传统DITC的基础上,依据最大转矩电流比(MTPA)的思想,分析得到电感斜率的变化点为转矩电流比最大的点,以此对每相机械角进行扇区划分,在新划分的区间中进行导通规则优化,以此选择相应的电压矢量,并通过分段变占空比调制的方法得到最优的电压矢量,其中占空比-转速-负载函数关系式适用于不同转速、负载条件。将所提算法在一台三相12/8开关磁阻电机上进行了验证,与传统DITC相比,优化后的PWM-DITC不仅减小了转矩脉动,还在相同负载条件下降低了三相定子电流,提高了电机的转矩电流比。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 转矩电流比 转矩脉动 脉宽调制

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直线开关磁阻电机的推力脉动抑制方法研究

9

作者 鲍英豪 张龙 万成凯 《微特电机》 2025年第3期80-86,共7页

直线开关磁阻电机的双凸极结构和脉冲供电方式使其推力脉动较大。针对这一问题,提出对直线开关磁阻电机采用直接瞬时推力控制策略,来抑制推力脉动并提高系统驱动的动态响应。通过精确建立开关磁阻电机的非线性模型,以及使用有限元仿真... 直线开关磁阻电机的双凸极结构和脉冲供电方式使其推力脉动较大。针对这一问题,提出对直线开关磁阻电机采用直接瞬时推力控制策略,来抑制推力脉动并提高系统驱动的动态响应。通过精确建立开关磁阻电机的非线性模型,以及使用有限元仿真软件分别计算出电机的推力、电感和电流的静态特性,搭建直线开关磁阻推力控制器。仿真结果表明,DITC策略有效地抑制了LSRM运行时的推力,改善了安全门的运动性能。 展开更多

关键词 直线开关磁阻电机 推力脉动抑制 直接瞬时推力控制

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开关磁阻电机变电流重叠角的DITC 被引量：4

10

作者 陶天伟 王军 +2 位作者 甘伸权 宋潇潇 陈洪源 《微特电机》 北大核心 2017年第9期49-51,55,共4页

针对开关磁阻电机(SRM)换相期间存在较大转矩脉动的问题,提出一种基于变电流重叠角的转矩分配函数(TSF)用于SRM的直接瞬时转矩控制(DITC)。该方法利用换相期间电流特征,对电流重叠角的起始位置和结束位置进行检测,实现电流重叠角的实时... 针对开关磁阻电机(SRM)换相期间存在较大转矩脉动的问题,提出一种基于变电流重叠角的转矩分配函数(TSF)用于SRM的直接瞬时转矩控制(DITC)。该方法利用换相期间电流特征,对电流重叠角的起始位置和结束位置进行检测,实现电流重叠角的实时计算,并根据电流重叠角设置SRM的关断角,对SRM各相转矩在换相期间进行合理分配。仿真和实验结果验证了该方法能够有效抑制转矩脉动。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 电流重叠角 直接瞬时转矩控制 转矩分配函数

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开关磁阻电机的改进型DITC转矩脉动抑制研究

11

作者 方俊彬 易灵芝 +3 位作者 刘欢欢 禹利华 朱广辉 杨洁 《计算技术与自动化》 2015年第4期28-32,共5页

通过对开关磁阻电机转矩输出特性的研究,提出一种电流斩波控制与瞬时直接转矩控制相结合的改进型SRM转矩脉动抑制算法。采用CCC可设定SRM最大相电流值并增大换相重叠角,减缓转矩下降速度,简化转矩分配算法。本文搭建了SRM的Matlab/Simul... 通过对开关磁阻电机转矩输出特性的研究,提出一种电流斩波控制与瞬时直接转矩控制相结合的改进型SRM转矩脉动抑制算法。采用CCC可设定SRM最大相电流值并增大换相重叠角,减缓转矩下降速度,简化转矩分配算法。本文搭建了SRM的Matlab/Simulink改进型DITC转矩脉动抑制仿真平台。结果表明在简化换相重叠角转矩给定算法的同时可使SRM在安全允许范围内达到最佳转矩脉动抑制效果,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 改进型ditc转矩脉动抑制电流斩波

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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：7

12

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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直接瞬时转矩控制策略在开关磁阻电机上的应用 被引量：4

13

作者 程勇 林辉 《航空制造技术》 北大核心 2012年第10期88-91,共4页

从直接瞬时转矩控制原理出发,分析了开关磁阻电机响应速度和转矩脉动的抑制原理,提出了一种基于DITC的改进的滞环策略。从仿真结果可知,该控制策略提高了系统响应速度,更增强了转矩脉动的抑制能力。

关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩 转矩脉动

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开关磁阻电动机直接瞬时转矩控制系统的设计与仿真 被引量：2

14

作者 高营 王家军 杨森峰 《机电工程》 CAS 2015年第4期521-526,共6页

针对开关磁阻电动机转矩脉动问题,将直接瞬时转矩控制方法应用于开关磁阻电动机的转矩控制。基于四相8/6极开关磁阻电动机,给出了其速度控制系统的设计。在Matlab/Simulink环境下,利用基本模块建立了开关磁阻电动机的直接瞬时转矩控制... 针对开关磁阻电动机转矩脉动问题,将直接瞬时转矩控制方法应用于开关磁阻电动机的转矩控制。基于四相8/6极开关磁阻电动机,给出了其速度控制系统的设计。在Matlab/Simulink环境下,利用基本模块建立了开关磁阻电动机的直接瞬时转矩控制仿真模型。为了实现转矩的反馈,构建了转矩、电流和位置之间的二维表T(i,θ)。最后,结合速度PID控制器,对开关磁阻电动机的直接瞬时转矩方案进行了仿真研究。研究结果表明,直接瞬时转矩控制能有效地减小转矩脉动,而且能够提升开关磁阻电动机的动、静态工作性能,对开关磁阻电动机是一种有效的控制方法。 展开更多

关键词 开关磁阻电动机 直接瞬时转矩控制 滞环控制器 转矩脉动抑制

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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

15

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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基于最优角度自适应TSF的SRM直接瞬时转矩控制 被引量：7

16

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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开关磁阻电机的直接瞬时转矩控制系统设计与仿真 被引量：8

17

作者 李大威 王勉华 刘春元 《电机与控制应用》 北大核心 2011年第2期11-14,共4页

采用了直接瞬时转矩控制(DITC)方法来抑制开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动。介绍了DITC方法的控制原理,据此设计了不同导通区间内的转矩滞环控制器,并进行了仿真研究。仿真结果表明,DITC方法能够按预定的要求将转矩波动范围控制在滞环限内... 采用了直接瞬时转矩控制(DITC)方法来抑制开关磁阻电机(SRM)的转矩脉动。介绍了DITC方法的控制原理,据此设计了不同导通区间内的转矩滞环控制器,并进行了仿真研究。仿真结果表明,DITC方法能够按预定的要求将转矩波动范围控制在滞环限内,在调速阶段能够快速跟踪和准确地控制转矩,转矩波形明显优于传统电流斩波控制下的转矩波形,证明了所设计的DITC方法能够有效提升SRM动、静态工作过程中的转矩性能。 展开更多

关键词 直接瞬时转矩控制 开关磁阻电机 滞环控制器 转矩脉动抑制

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一种高效率开关磁阻电机转矩脉动抑制方法 被引量：39

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作者 卿龙 王惠民 葛兴来 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期1912-1920,共9页

开关磁阻电机驱动系统(SRD)具有可靠性高、容错能力强等优点,但在运行过程中存在转矩脉动大的问题。针对此问题,该文研究了一种高效率开关磁阻电机(SRM)转矩脉动抑制方法。首先,基于SRM电感特性曲线构造一种简单的开通角选择函数,使SRM... 开关磁阻电机驱动系统(SRD)具有可靠性高、容错能力强等优点,但在运行过程中存在转矩脉动大的问题。针对此问题,该文研究了一种高效率开关磁阻电机(SRM)转矩脉动抑制方法。首先,基于SRM电感特性曲线构造一种简单的开通角选择函数,使SRM后一相在能跟踪转矩给定的同时避免相电流峰值过大。然后,根据前后两相的转矩电流比将换相区分为两个子区间,在相应子区间优先选择转矩电流比较大的相提供转矩,并在换相结束阶段提前关断前一相,避免较大的相电流进入负转矩区域,从而实现高效率转矩脉动抑制。最后,将该方法进行仿真以及硬件在环测试,结果验证了该方案的可行性。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 开通角选择 直接瞬时转矩控制 转矩电流比

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基于滑模控制的SRM直接瞬时转矩控制研究 被引量：4

19

作者 於天浩 吴国庆 +1 位作者 茅靖峰 谭阳 《微特电机》 北大核心 2017年第12期77-80,共4页

针对开关磁阻电机(SRM)非线性、精确建模困难且转矩波动大等特点,在SRM直接瞬时转矩控制(DITC)的转速外环引入动态滑模控制器(SMC)。基于MATLAB/Simulink搭建了系统仿真模型,仿真实验结果表明,速度调节器采用动态滑模控制的SRM DITC系... 针对开关磁阻电机(SRM)非线性、精确建模困难且转矩波动大等特点,在SRM直接瞬时转矩控制(DITC)的转速外环引入动态滑模控制器(SMC)。基于MATLAB/Simulink搭建了系统仿真模型,仿真实验结果表明,速度调节器采用动态滑模控制的SRM DITC系统拥有良好的鲁棒性,为SRM转矩控制进一步研究构建了基础性平台。 展开更多

关键词 开关磁阻电机 直接瞬时转矩控制 动态滑模控制 仿真实验

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SRM的直接瞬时转矩控制及其改进型的仿真研究 被引量：1

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作者 赵超 王家军 王浩 《机电工程》 CAS 2015年第5期626-631,共6页

针对开关磁阻电动机的转矩脉动较大的问题,对直接瞬时转矩控制方法进行了研究,并将其与PWM控制方法相结合,进一步介绍了一种改进型的控制方法。对两种控制方法的工作原理展开分析,重点介绍了转矩差值控制环节,它是依据转子角度位置的不... 针对开关磁阻电动机的转矩脉动较大的问题,对直接瞬时转矩控制方法进行了研究,并将其与PWM控制方法相结合,进一步介绍了一种改进型的控制方法。对两种控制方法的工作原理展开分析,重点介绍了转矩差值控制环节,它是依据转子角度位置的不同,将电动机的相绕组电感分为三个区间,并通过编程实现各个区间内电动机的控制。通过Matlab/Simulink软件分别搭建了四相8/6极开关磁阻电动机的直接瞬时转矩控制和改进型直接瞬时转矩控制的仿真模型,其中,瞬时反馈转矩是由相电流、转子位置和转矩三者之间的关系表查表得到。研究结果表明,两种方法都能够对转矩脉动起到抑制作用,但相比较而言,改进型直接瞬时转矩控制方法的抑制效果更加明显。 展开更多

关键词 开关磁阻电动机 直接瞬时转矩控制 改进型直接瞬时转矩控制 仿真

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