一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置控制系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置控制系统,包括速度PI调节器、控制模式平滑切换装置、电流检测模块和磁阻电机，电流检测模块用于检测控制模式平滑切换装置输出的电流反馈Ifb，控制模式平滑切换装置接收速度PI调节器的输入电流Icmd，以及切换指令，并根据切换指令平滑切换控制模式，输出指令控制磁阻电机。本实用新型专利技术的有益效果是，可以对开关磁阻电机在控制模式切换时进行平滑处理，通过对控制模式切换时的平滑处理，可以有效的减小切换瞬间带来的冲击，使输出转矩在切换瞬间能够平稳过渡，从而减小控制模式切换时对外部机械的冲击。

A device control system for switched reluctance control mode smooth switching

The utility model involves a device control system with a smooth switching reluctance control mode, including a speed PI regulator, a control mode smooth switching device, a current detection module and a magnetoresistance motor. The current detection module is used to detect the electric current feedback Ifb output from the control mode smooth switching device, and the control mode smooth switching device. The receiving speed PI adjuster's input current Icmd, and the switching command, and smoothly switch the control mode according to the switching instructions, and output the instruction to control the reluctance motor. The beneficial effect of the utility model is that the switched reluctance motor can be smoothed when switching in the control mode. By smoothing the control mode, the impact can be reduced effectively at the moment of switching, and the output torque can be smoothly transitive at the moment of switching, thus reducing the control mode switching to the outside world. The impact of the machinery.

【技术实现步骤摘要】
一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置控制系统
本技术涉及开关磁阻电机的驱动领域，尤其是涉及开关磁阻控制模式平滑切换的装置。
技术介绍
开关磁阻电机在不同的速度下，经常采用不同的控制模式，不同的控制模式可以更好的发挥开关磁阻电机在这个速度段下的性能。由于开关磁阻电机的非线性特性，且不同控制模式之间采用的是不同的调节量，因此在不同模式之间的切换是相当复杂的。现在大多数的切换方式基本采用直接切换，这样虽然简化了切换方式，但是在切换瞬间会带来较大的冲击，使输出转矩变化较大。有些控制器为了避免这种冲击，基本采用单模式控制开关磁阻电机，但是单模式很难在全速段发挥开关磁阻电机的性能，给其在应用上带来了较多的不便。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种开关磁阻控制模式平滑切换装置，通过对控制模式切换时的平滑处理，可以有效的减小切换瞬间带来的冲击，使输出转矩在切换瞬间能够平稳过渡，从而减小控制模式切换时对外部机械的冲击。为了达到上述目的，提供一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置,其特征在于,包括速度PI调节器、控制模式平滑切换装置、电流检测模块和磁阻电机，所述的速度PI调节器向控制模式平滑切换装置输入电流信号Icmd，电流检测模块检测反馈电流信号Ifb,所述的控制模式平滑切换接收电流信号Icmd、反馈电流信号Ifb和切换指令并输出控制指令到磁阻电机；所述的控制模式平滑切换装置包括电流斩波控制模块、角度控制模块和比较模块；切换指令分别输送至电流斩波控制模块和角度控制模块进行调节，电流斩波控制模块的关断角Aoff与角度控制模块的关断角Aoff’进入比较模块进行比较，当Aoff与Aoff’相等时，切换控制模式。本技术包括速度PI调节器、控制模式平滑切换装置、电流检测模块和磁阻电机，电流检测模块用于检测控制模式平滑切换装置输出的电流反馈Ifb，控制模式平滑切换装置接收速度PI调节器的输入电流Icmd，以及切换指令，并根据切换指令平滑切换控制模式，输出指令控制磁阻电机。本技术的一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置,保证输出转矩T转的变化量在0～10％内使得两种控制模式转换,包括用于控制其中一种控制模式的电流斩波控制模块、用于控制另一种控制模式的角度控制模块和比较模块；切换指令分别输送至电流斩波控制模块和角度控制模块进行调节，电流斩波控制模块的关断角Aoff与角度控制模块的关断角Aoff’进入比较模块进行比较，当Aoff与Aoff’相等时，切换控制模式。本技术的前提在于输出转矩不发生突变，不发生突变在本技术中可以理解为T转的变化量在0～10％。本技术的Aon为定值，通过改变关断角Aoff(低速到高速变化)和Aoff’(高速到低速变化)的值，电流可进行自动调节以使得满足转矩不变的调节，从而无缝衔接两种工作状态。优选的，T转的变化量在0～5％。Aoff与Aoff’相等可以理解为△Aoff/Aoff+Aoff’约等于1％。一般而言，电流斩波控制模块为低速控制模式，角度控制模块为中高速控制模式。在平时的运转中低速控制模式由电流斩波控制模块进行调节，中高速控制模式由角度控制模块进行调节，当需要切换时，同时采用两种控制模块并调节关断角Aoff，当满足两个模块的关断角相同时，进行切换，从而使得转矩切换平稳，不会发生变化。本技术的一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置，可以在控制模式切换时进行平滑处理，能有效的减小切换瞬间转换的冲击，使输出转矩在切换瞬间能够平稳过渡，从而减小控制模式切换时对外部机械的冲击。需要注意的是，低速控制模式和中高速控制模式是一个相对而言的概念，不限于特指某一特定的区间范围。在低速控制模式切换为中高速控制模式时，关断角从180°或接近180°进行下降，电流会根据固定转矩自动寻求平衡。而当中高速控制模式切换为低速控制模式时，关断角则上升到180°。在另一优选例中,还包括速度传感器模块，采集磁阻电机的速度反馈。在另一优选例中,还包括用户给定模块，所述用户速度给定模块输出速度信息Vcmd，速度PI调节器接收Vcmd和速度反馈信号Vfb，并向控制模式平滑切换装置输出电流信号Icmd。在另一优选例中,还包括模式切换指令发送模块，所述的模块切换指令发送模块向控制模式平滑切换装置发送切换指令信号。在另一优选例中,所述控制模式平滑切换装置包括第一切换机构、第二切换机构、指令判断机构和执行机构；指令判断机构，用于接收指令，当接收到低-高切换指令，则将指令传送至第一切换机构，当接收到高-低切换指令，则将指令传送至第二切换机构；第一切换机构，包括用于控制低速模式的第一电流斩波控制模块、用于控制中高速模式第一角度控制模块、第一比较模块；低-高切换指令分别输送至第一电流斩波控制模块和第一角度控制模块进行调节，将电流斩波控制模块的关断角Aoff1降低，并与角度控制模块的关断角Aoff1’进入比较模块进行比较，判断是否Aoff1’>＝Aoff1，如果等式成立，则由第一电流斩波控制模块的控制方式切换到第一角度控制模块的控制方式，如果Aoff1’<Aoff1，则仍然采用第一电流斩波控制模块的控制方式；第二切换机构，包括用于控制低速模式的第二电流斩波控制模块、用于控制中高速模式第二角度控制模块、第二比较模块；高-低切换指令分别输送至第二电流斩波控制模块和第二角度控制模块进行调节，将电流斩波控制模块的关断角Aoff2上升，并与角度控制模块的关断角Aoff2’进入比较模块进行比较，判断是否Aoff2’>＝Aoff2，如果等式成立，则由第二角度控制模块的控制方式切换到第二电流斩波控制模块的控制方式，如果Aoff2’<Aoff2，则仍然采用第二角度控制模块的控制方式；执行机构用于执行输出结果。第一切换机构和第二切换机构均为单向运行方向，对于第一切换机构，只能由低速控制模式到中高速控制模式切换，不能进行中高速控制模式向低速控制模式的切换。第二切换机构与第一切换结构相反。所述低-高切换指令，是指从低速向中高速模式切换的指令，同理，高-低切换指令，是指从中高速向低速模式切换的指令。在另一优选例中,所述的电流斩波控制模块的关断角Aoff1＝Aon+180°，角度控制模块通过PI调节器输出导通度θ，关断角为A0ff1’＝Aon+θ，其中Aon为设定为定值的开通角。电流斩波模式中当Ifb>＝Icmd+△I1时，关闭开关管，当Ifb<＝Icmd-△I2时打开开关管，其中△I1>＝0、△I2>＝0，其开通角为Aon，导通宽度为180°电角度，关断角为Aoff2＝Aon+180°。Ifb为反馈电流，Icmd为指令电流。ICMD的10％以内。在另一优选例中,所述的第一切换结构中还包括第一开关,当采用第一电流斩波控制模块时输出OUT1，第一开关拨到OU1处，当采用第一角度控制模块时输出OUT2，第一开关拨到OUT2，所述执行机构用于输出第一开关拨向的输出结果。在另一优选例中,第一电流斩波控制模块接收电流给定指令Icmd，当Ifb>＝Icmd+△I1时，关闭开关管，当Ifb<＝Icmd-△I2时打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置控制系统,其特征在于,包括速度PI调节器、控制模式平滑切换装置、电流检测模块和磁阻电机，所述的速度PI调节器向控制模式平滑切换装置输入电流信号Icmd，电流检测模块检测反馈电流信号Ifb,所述的控制模式平滑切换接收电流信号Icmd、反馈电流信号Ifb和切换指令并输出控制指令到磁阻电机；所述的控制模式平滑切换装置包括电流斩波控制模块、角度控制模块和比较模块；切换指令分别输送至电流斩波控制模块和角度控制模块进行调节，电流斩波控制模块的关断角Aoff与角度控制模块的关断角Aoff’进入比较模块进行比较，当Aoff与Aoff’相等时，切换控制模式。

【技术特征摘要】
1.一种开关磁阻控制模式平滑切换的装置控制系统,其特征在于,包括速度PI调节器、控制模式平滑切换装置、电流检测模块和磁阻电机，所述的速度PI调节器向控制模式平滑切换装置输入电流信号Icmd，电流检测模块检测反馈电流信号Ifb,所述的控制模式平滑切换接收电流信号Icmd、反馈电流信号Ifb和切换指令并输出控制指令到磁阻电机；所述的控制模式平滑切换装置包括电流斩波控制模块、角度控制模块和比较模块；切换指令分别输送至电流斩波控制模块和角度控制模块进行调节，电流斩波控制模块的关断角Aoff与角度控制模块的关断角Aoff’进入比较模块进行比较，当Aoff与Aoff’相等时，切换控制模式。2.根据权利要求1所述的开关磁阻控制模式平滑切换的装置控制系统,其特征在于,还包括速度传感器模块，采集磁阻电机的速度反馈。3.根据权利要求1所述的开关磁阻控制模式平滑切换的装置控制系统,其特征在于,还包括用户给定模块，所述用户速度给定模块输出速度信息Vcmd，速度PI调节器接收Vcmd和速度反馈信号Vfb，并向控制模式平滑切换装置输出电流信号Icmd。4.根据权利要求1所述的开关磁阻控制模式平滑切换的装置控制系统,其特征在于,还包括模式切换指令发送模块，所述的模块切换指令发送模块向控制模式平滑切换装置发送切换指令信号。5.根据权利要求1所述的开关磁阻控制模式平滑切换的装置控制系统,其特征在于,所述控制模式平滑切换装置包括第一切换机构、第二切换机构、指令判断机构和执行机构；指令判断机构，用于接收指令，当接收到低-高切换指令，则将指令传送至第一切换机构，当接收到高-低切换指令，则将指令传送至第二切换机构；第一切换机构，包括用于控制低速模式的第一电流斩波控制模块、用于控制中高速模式第一角度控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋哲，张驰，虞冠杰，乔海，杨桂林，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：新型
国别省市：浙江,33