基于單神經元自適應的五相SRM直接轉矩控制*

胡春龍

(陜西國防工業職業技術學院智能制造學院，西安 710300)

0 引言

開關磁阻電機(switched reluctance motor，SRM)有別于其他電機最顯著的特征為結構上的雙凸極和開關性的供電模式，通過定子繞組的開通相電流使磁場發生扭曲而產生扭矩力，臨近轉子凸極在這種拉力的作用下沿與定子凸極徑向重合的位置運動，通過連續的換相通電達到轉子持續轉動的目的[1]。這種電機兼具有交、直流電機的優良特性，主要應用在一些要求較特殊的場合，例如煤礦開采、油田開發、電動汽車等領域，這種特殊的應用程度是其他電機無法替換的，所以開展開關磁阻電機控制系統研究有一定的現實意義。

從開關磁阻電機的結構與運轉方式可知，這種電機在電能-機械能轉化過程中存在著高度的非線性，主要體現在磁鏈、轉矩對電流和轉角的非線性關系上，因而傳統的控制方式必然存在著較大的轉矩脈動[2]。

本文以五相開關磁阻電機為控制對象，利用其多相數、小步距角等特點從結構上減小了電機運行過程產生的轉矩脈動。采用直接轉矩控制方法，在不同定子磁鏈扇區內，通過電壓空間矢量的作用來滿足轉矩、磁鏈的變化要求，建立了五相開關磁阻電機直接轉矩控制開關表，實現了以速度為外環，磁鏈、轉矩為內環的三閉環調速控制。在控制算法上引入了單神經元自適應PID(SNA-PID)和傳統PI復合控制器，利用PI調節對參數的快速整定和神經元自適應、自學習的特點，減小電機啟動過程產生的瞬時大電流，優化了磁場波動，提高了系統穩定性，縮短了轉速響應時間?！?br>