開關(guān)磁阻電機(jī)成本低、可靠性高，但電機(jī)本體雙凸極結(jié)構(gòu)和磁飽和效應(yīng)造成了電機(jī)模型的嚴(yán)重非線性。而基于開關(guān)磁阻電機(jī)的電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，涉及電機(jī)學(xué)、電力電子、微電子和控制理論等眾多學(xué)科。所以高性能開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，必須統(tǒng)籌兼顧，整體優(yōu)化；必須從電機(jī)本體、功率變換器、控制電路以及控制算法等全方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)整體性能的提升。

一、階段性成果

東莞電機(jī)廠主要做了以下幾個(gè)方面的工作：

(1)在相關(guān)資料基礎(chǔ)上，闡明了SRM的發(fā)展概況，詳細(xì)介紹了國內(nèi)外學(xué)者對于SRM研究的熱點(diǎn)與趨勢。

(2)以研究對象為例，SRM基本運(yùn)行原理，以其簡化物理模型，推導(dǎo)了磁阻轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生原理；以SRM電壓方程、機(jī)械方程和機(jī)電聯(lián)系方程為基礎(chǔ)，結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果，在不同假設(shè)條件下，給出了SRM線性模型、分段線性模型和非線性模型。

(3)在簡單概述SRM調(diào)速系統(tǒng)基本構(gòu)成后，對比了三種常用SRM功率拓?fù)?，結(jié)合本文研究SRM，給出了SRM位置檢測方法及實(shí)際使用的換相策略。在對SRM基本控制策略仿真基礎(chǔ)上，研究了控制延時(shí)和電流采樣率對CCC控制方式的影響；應(yīng)用電力電子小信號(hào)建模方法，推導(dǎo)了不對稱半橋拓?fù)湓陔p管斬波PWM控制策略下，占空比到環(huán)球電機(jī)相電流的傳遞函數(shù)，并結(jié)合仿真結(jié)果分析了常規(guī)PI方法用于SRM轉(zhuǎn)速控制器時(shí)的局限性；提出了混合模糊PI型SRM轉(zhuǎn)速控制器，并在simulink環(huán)境下建立了系統(tǒng)仿真模型，驗(yàn)證了該方法的可行性，以及對提升SRM調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)性能的有效性；在SRM轉(zhuǎn)矩分配控制策略基礎(chǔ)上，根據(jù)TSF約束條件，設(shè)計(jì)了適用于本文的多項(xiàng)式轉(zhuǎn)矩分配函數(shù)，并且結(jié)合ILC迭代學(xué)習(xí)算法，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的SRM電流控制器，并由電流參考值表迖式的數(shù)學(xué)約束，對相序控制策略進(jìn)行了調(diào)整。

(4)設(shè)計(jì)SRM控制系統(tǒng)硬件，包括功率級硬件設(shè)計(jì)和控制級硬件設(shè)計(jì)。進(jìn)行功率級硬件設(shè)計(jì)時(shí)，在AnsoftQ3DExtractor環(huán)境下對主回路模塊不同連接方案進(jìn)行了雜散參數(shù)仿真分析，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，用Solidworks設(shè)計(jì)了適用的疊層母排結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了IGBT關(guān)斷尖峰吸收電路，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了上述設(shè)計(jì)的合理性和有效性；以TMS320F28335DSP處理器為核心設(shè)計(jì)控制級硬件電路；以反激變換器（flybackconverter)為核心，設(shè)計(jì)系統(tǒng)供電架構(gòu)，為抑制開關(guān)干擾而采取了有效的EMI/EMC方法與措施，并給出了實(shí)物試驗(yàn)波形；另外，以IGBT門極驅(qū)動(dòng)回路二階系統(tǒng)模型為基礎(chǔ)，結(jié)合IGBT門極驅(qū)動(dòng)特性和實(shí)物實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)合理的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，并通過了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

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