The invention discloses a direct torque fuzzy PI control system and method for switched reluctance motor, including speed fuzzy PI regulator, switching meter module, SRM motor, power converter and power supply, speed fuzzy PI regulator is connected with switching meter module through hysteresis comparator, switching meter module is connected with input end of SRM motor through power converter, power supply is connected with power converter; The output of the machine is divided into three routes, one is sent to the speed fuzzy PI regulator after comparing with the given speed, the second is sent to the switching table module by a hysteresis comparator after comparing the output speed of the torque estimation module with the speed fuzzy PI regulator, the third is sent to the switching table by a hysteresis comparator after comparing the flux estimation module with the given value of the flux linkage, and the other is sent to the switching table by a hysteresis comparator. Passage area judgment module is sent to switch table. The invention improves the dynamic and static performance of the system. The results of the invention are of great significance for reducing the operation noise and the torque ripple of the switched reluctance motor.
【技术实现步骤摘要】
一种开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制系统及方法
本专利技术属于电气工程
,具体涉及一种开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制系统及方法。
技术介绍
开关磁阻电机由于具有结构简单、容错力强、起动性能好、过载力强等优点适用于工作环境恶劣要求启动转矩大、过载力强且能够安全可靠频繁起、制动的矿用机车驱动系统中。由于SRM的双凸极结构和开关形式的通电方式,使其转矩脉动较其它传统电机严重。因此,研究减少开关磁阻电机的转矩脉动方法,简化其控制策略便成了开关磁阻电机研究的关键性问题。本系统以直接转矩控制为目的,通过检测开关磁阻电机定子电压和电流,依据空间矢量理论计算出电机的瞬时磁链和转矩,与给定值进行比较后对其偏差进行滞环控制。将转矩脉动限制在允许的范围内,提升矿用机车系统运行的可靠性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制系统及方法,采用双闭环控制,外环是速度环,内环是转矩环,其中速度环的作用是对速度进行模糊PI调节,速度调节器的输出作为转矩的给定值,转矩内环对转矩误差、磁链误差和区间信号应用直接转矩控制原理进行功率变换器的开关控制,为开关磁阻电机各相提供能量。本专利技术采用以下技术方案:一种开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制系统,包括转速模糊PI调节器、开关表模块、SRM电机、功率变换器和电源,转速模糊PI调节器经滞环比较器与开关表模块连接,开关表模块经功率变换器与SRM电机的输入端连接,电源与功率变换器连接;SRM电机的输出端分三路,一路与给定转速比较后发送至转速模糊PI调节器,第二路经转矩估算模 ...
【技术保护点】
1.一种开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制系统,其特征在于,包括转速模糊PI调节器、开关表模块、SRM电机、功率变换器和电源,转速模糊PI调节器经滞环比较器与开关表模块连接,开关表模块经功率变换器与SRM电机的输入端连接,电源与功率变换器连接;SRM电机的输出端分三路,一路与给定转速比较后发送至转速模糊PI调节器,第二路经转矩估算模块后与转速模糊PI调节器输出的转速进行比较后经一个滞环比较器发送至开关表模块;第三路经磁链估算模块后一路与给定磁链值比较后经一个滞环比较器发送至开关表,另一路经区域判断模块发送至开关表。
【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制系统,其特征在于,包括转速模糊PI调节器、开关表模块、SRM电机、功率变换器和电源,转速模糊PI调节器经滞环比较器与开关表模块连接,开关表模块经功率变换器与SRM电机的输入端连接,电源与功率变换器连接;SRM电机的输出端分三路,一路与给定转速比较后发送至转速模糊PI调节器,第二路经转矩估算模块后与转速模糊PI调节器输出的转速进行比较后经一个滞环比较器发送至开关表模块;第三路经磁链估算模块后一路与给定磁链值比较后经一个滞环比较器发送至开关表,另一路经区域判断模块发送至开关表。2.一种开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制方法,其特征在于,利用权利要求1所述的开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制系统,采用双闭环控制,外环是速度环,内环是转矩环,速度环对速度进行模糊PI调节,转速模糊PI调节器的输出作为转矩的给定值;转矩环对转矩误差、磁链误差和区间信号应用直接转矩控制原理进行功率变换器的开关控制,为开关磁阻电机各相提供能量。3.根据权利要求2所述的一种开关磁阻电机直接转矩模糊PI控制方法,其特征在于,内环采用直接转矩控制,具体包括开关表模块控制、转矩估算模块控制、区域判断模块以及磁链控制、转矩滞环模块控制;开关表模块控制为:通过选择电压矢量,同时考虑磁链和转矩的变化,将磁链和转矩的变化关系进行归纳,控制功率变换器中功率开关的开通或关断状态;转矩估算模块为:根据检测得到的θ、i通过T(θ,i)函数关系得到各相转矩T,再对得到的各相转矩求和,求出开关磁阻电机总的瞬时转矩;区域判断模块为:根据计算得到的磁链角δ的大小和三相开关磁阻电机空间矢量的分布,对应判断出磁链矢量所在区域;磁链、转矩滞环模块为:磁链、转矩调节器采用滞环模块,当偏差超出滞环环宽时,若偏差值为正,滞环比较器输出为1...
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