开关磁阻电机控制策略分析

对开关磁阻电机控制策略分析作者：陈雪林来源：《科学与财富》2016年第03期摘要：开关磁阻电机结构比较简单，而且便于调速，但是由于开关磁阻属于双凸极结构，还存在着电磁非线性问题，这就导致其在工业领域中无法更大范围的应用。

如果能够对其控制策略进行合理有效的改进，就能够抑制脉动、使得开关磁阻电机更具有调速优势。

通过多年的研究与总结，共有四种控制策略能够发挥作用，本文在对四种开关磁阻电机控制策略进行分别介绍的同时，对这四种控制策略又进行了比较分析，希望能够为日后研究提供借鉴。

关键词：开关磁阻电机；控制策略开关磁阻电动机英文简称为SRM，其优势非常多，比如结构简单、成本低、容错性好，容易对其控制，适应性强，即便是在非常恶劣的环境中也能够完成既定的工作任务，所以各国工业领域对此都非常重视。

如果能够有效的解决开关磁阻结构上以及电磁非线性的问题，其应用将会更加广泛，应用价值将会更显凸显出来。

从20世纪80年代开始，我国致力于研究开关磁阻电机控制策略取得非常大的成就，但是相关文献阐述却比较少，由此笔者展开来总结与分析。

1 开关磁阻电机控制策略1.1 转矩分配函数控制方法开关磁阻电机调速系统各项形成的各个电磁转矩就是整体系统的转矩，总转矩能对转矩进行适宜的定义来对函数进行有效的分配，进而分配励磁电流，以此来对各相电磁力矩输出程度进行有效控制，确保各相在单位时间内形成的总转矩不会发生变化。

基于此，工作人员只要按照矩角特性来对各相电流进行相应的计算即可，让总输出转矩与预期转矩波形没有过大的差距，保证电机始终保持优良的调速性能。

转矩分配函数控制策略如图1所示。

此种控制策略无法精确的获得数据，同时在具体应用时也存在着缺陷，为此有关文献研究中应用转矩补偿器来取代转矩分配函数，利用补偿期望总转矩与具体各项形成的转矩之和来度转矩差进行准确计算，从而达到控制的目的，最终实现总转矩在不变化的情况能够稳定平滑输出。

1.2 直接转矩控制方法此种方法应用在开关磁阻电机控制中还是近几年的事情。

电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究摩托车是一种便携式的智能机动车，具有紧凑的体型，体积小，小巧灵活，容易操纵，动力强劲，装置操纵系统和维护系统完备，现在已成为时尚交通工具，广泛用于商务拜访，家庭出行，通勤等各种场合。

在今天，电动摩托车的发展非常迅速，它能以更低的燃料消耗和更少的污染物排放，将具有性能优势的电能转换为机械动力，使摩托车在交通运输中发挥更大的作用。

电动摩托车的控制系统是它的核心部分，关键的元件是开关磁阻电机，它可以用来控制发动机的转速，改变摩托车的动力及操纵性能。

因此，研究开关磁阻电机的控制策略，直接关系到摩托车的安全驾驶和性能，是电动摩托车性能优化的关键技术。

首先，要深入了解开关磁阻电机，其原理及功能特点。

开关磁阻电机是一种特殊的型号，可以在机械和电路上分离，并可以实现半调速功能，具有可靠性高，操纵性能好，可靠性好，高效率和低功耗。

其次，要研究开关磁阻电机控制策略，主要包括开关电路的研究和优化控制算法的研究。

在开关电路的研究中，要深入分析开关电路的结构，分析不同类型的开关磁阻电机，研究其电路参数。

在优化控制算法方面，根据可靠性、实时性和节能需求，设计多种算法，如模型预测算法、变量结构控制算法、混合控制算法等，实现机械和电子的有机结合，以提高电动摩托车的运行性能和可靠性。

最后，要建立开关磁阻电机控制策略的仿真实验，模拟电动摩托车的运行情况，分析不同的控制策略，以判断控制系统的合理性。

在实验中，根据摩托车的实际行驶状况，模拟发动机实际运行下的电路情况，研究不同控制策略对摩托车运行表现的影响。

本研究从理论和实践两个方面，论述了开关磁阻电机控制策略的研究过程。

其主要内容包括：首先，深入了解开关磁阻电机的原理及功能特点；其次，研究开关磁阻电机控制策略，对开关电路进行结构分析和参数分析，采用多种优化控制算法来优化控制；最后，建立仿真实验，评估不同控制策略对摩托车运行表现的影响。

本研究可为电动摩托车的控制策略提供一定的参考，最终实现摩托车运行安全可靠、性能优越、节能减排的目标。

电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，随着电动车的普及，开关磁阻电机控制策略受到了广大用户的广泛关注，它比其他电动车的控制方式更加方便和经济。

本文旨在通过深入剖析电动摩托车用开关磁阻电机的控制策略，提出一种设计和控制策略，以满足电动摩托车的需求。

首先，本文简要论述了开关磁阻电机的原理：这种电机的控制策略是通过使用磁阻片和开关来改变电机的电流及功率，从而控制电机的转速。

其操作原理是，当电机运行时，可以通过开关来改变电机的转速，从而改变它的转矩。

其次，本文分析了开关磁阻电机的优点和缺点，认为它具有低成本、简单操作、低维护成本等优点，并且易于安装和维修，但是它也有一些缺点，如受材料影响大、精度低等。

最后，本文介绍了一种新的电动摩托车用开关磁阻电机控制策略：使用高分辨率控制器对电机的转矩和转速进行控制，使用高强度电磁阀来减少振动，并且使用双电源供电来提高系统的可靠性。

这种新的电动摩托车用开关磁阻电机控制策略能够满足电动摩托车的行驶特性。

综上所述，从技术角度来看，开关磁阻电机控制策略是一种可行而有效的技术，可供电动摩托车使用。

新的控制策略可以提高电动摩托车的超载能力和行驶稳定性，从而实现安全高效的行驶。

此外，还需要继续开展相关研究，以提高电动摩托车用开关磁阻电机控制策略的可靠性和精度。

随着社会对电动摩托车安全性和可靠性的要求越来越高，开关磁阻电机控制策略在电动摩托车行业中将有着重要作用。

未来，开关磁阻电机控制策略将根据电动摩托车实际应用和发展趋势，不断发展，为更多的摩托车用户提供更加安全、经济的操作模式。

电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，电动摩托车已经成为人们出行的主要交通工具。

电动摩托车具有节能环保、结构简洁、操作方便等优点，受到了广大消费者的青睐。

与传统的内燃机摩托车相比，电动摩托车更加便捷、安全、环保，使用成本也低得多。

电动摩托车的操控是由电机控制系统自动实现的，而这种电机控制系统则依赖于开关磁阻电机。

开关磁阻电机是一种新型的可控制电动机，其安装结构简单，可以有效地减小电机的体积和重量，并且使用简单，维护方便，适用于电动摩托车的控制。

开关磁阻电机的控制策略具有多种，通过对开关磁阻电机的合理控制，可以满足电动摩托车高效率、节能的运行要求，保证摩托车的安全运行。

首先，开关磁阻电机的控制策略要求能够有效提高电机的转速。

转速是电动摩托车最重要的参数，能够影响其运行效率，调整电机的转速可以通过改变电机的电流利用率，从而使电机达到更安全、节能的状态，也可以使电机达到更高的转速，从而提高电动摩托车的运行效率。

其次，开关磁阻电机的控制策略要求能够改善电机的功率利用率。

电动摩托车的电机的功率利用率是决定车辆的运行效率的关键，电机的功率利用率可以通过控制电流，改善电机的功率特性，从而达到更高的功率利用率，从而得到更高的运行效率。

最后，开关磁阻电机的控制策略要求能够有效抑制发动机功率下降。

随着电动摩托车使用时间的延长，电机的功率会随着使用次数的增加而逐渐下降，而这种下降会降低电动摩托车的运行效率，因此，开关磁阻电机的控制策略必须要能够有效地抑制电机的功率的下降，从而达到高效、节能的运营效果。

通过研究，可以发现，开关磁阻电机的控制策略可以有效地改善电动摩托车的运行性能，使其更加安全、节能。

因此，在实际应用中，应根据电动摩托车的特性，合理选择开关磁阻电机的控制策略，从而实现高效、节能的运行性能。

在未来，电动摩托车的发展将会进一步加快，开关磁阻电机的控制策略也将会变得更加成熟，从而为电动摩托车的更安全、节能的运行提供有力的保障。

开关磁阻电机三种控制策略研究开关磁阻电机结构简单、调速便利，但是其双凸结构及电磁非线性特性严重制约它在工业领域的应用。

基于文章设计的TMS320LF28335的开关磁阻电机调速系统，在不同矩速区实现了电流斩波控制、电压斩波控制和角度位置控制三种控制模式。

并分类阐述了三种控制策略的优缺点，分析了其应用范围。

标签：开关磁阻电机；三种控制模式；开关磁阻电机调速系统1 概述开关磁阻电机因其结构简单坚固、成本低廉、控制参数多、效率高、适于高速与恶劣环境运行等优点越来越受到市场的喜爱，但是其电机本身其非线性与转矩脉动大特点限制SR电机在工业领域的广泛应用[1]。

文章中的开关磁阻电机调速系统是以德州仪器公司的TMS320LF28335为控制器，响应速度快、具有丰富的I/O口，能产生16路的PWM（脉宽调制），硬件结构简单。

性能优良。

SR电机可控参数多、控制灵活，在对SR电机建立线性模型后，在不同励磁方式，可分为三种不同的控制模式：电流斩波控制（CCC）、电压斩波控制（CVC）、角度位置控制（APC）[2]。

2 SRD系统结构与特点开关磁阻电机调速系统（简称SRD）由开关磁阻电机、功率电路、控制器以及位置、电流检测装置组成，如图1所示。

SR电机是开关磁阻电机调速系统中实现机电能量转换的部件。

功率电路把交流电变为电机可接受脉冲直流电，在SRD系统中，功率电路具有十分重要的作用。

控制器是SRD系统的大脑。

电流传感器、位置传感器提供的反馈信息都由控制器进行分析处理，并据此对电路中IGBT的关断作出判断，实现对SR电机的控制，电流检测：检测电机相绕组的电流大小，實现系统电流反馈信息。

位置检测：用绝对编码器检测定转子相对位置，为控制器作出换相操作及计算电机转速提供信号。

3 三种控制模式开关磁阻电机可控参数多，包括电机相电压UK、相电流iK、开通角θon和关断角角θoff等参数，根据不同的矩速区采取不同的控制方式，通常分为以下三种控制方式：电流斩波控制（Current Chopping Control，简称CCC）、电压斩波控制方式（Chopping V oltage Control 简称CVC）、角度位置控制（AngularPositionContro，简称APC），在不同的转速采用不同的控制方式，下边我们详细介绍我们系统如何实现这三种控制方法。

电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，汽车行业面临着越来越严峻的环境污染问题，尤其是汽车排放物，成为人们关注的重点。

随着能源和环境保护的日益重要，电动汽车不断发展，并作为清洁绿色交通的未来，受到消费者的青睐。

电动摩托车作为一种清洁环保的交通工具，在市场上也引起了很大的关注，它的安全性、稳定性以及经济性等方面都被争论热烈。

电动摩托车使用电机作为动力源，而电机控制则是确保摩托车安全、稳定和高效率运行的关键环节。

在电动摩托车上，电动机控制系统一般采用开关磁阻控制方法。

开关磁阻控制技术是一种可控制电机回路中磁阻的技术，它可以控制电机的转速、力矩、位置等，通过改变电机的磁阻来实现电机系统的调节。

目前，开关磁阻电机控制系统广泛运用于电动摩托车上，电动摩托车的开关磁阻控制策略对电动摩托车的性能有着重要的影响。

由于电动摩托车的开关磁阻电机控制策略影响着电动摩托车的性能，因此有必要对开关磁阻电机控制系统进行有效的研究和设计。

首先，需要对电动摩托车用开关磁阻电机控制系统进行功能性研究，比如：电机控制系统的设计概要，要求根据电动摩托车的特点选择合适的磁阻及其他电路设计；其次，需要对开关磁阻电机控制系统的特性进行深入的分析与研究；最后，还需要进行实验，以便进一步研究确定开关磁阻电机控制系统的性能。

本文针对电动摩托车用开关磁阻电机控制策略进行了研究，将从多个方面来展开研究，如：系统结构、电机性能、控制策略等。

首先，介绍电动摩托车用开关磁阻电机控制系统的设计概要，并阐述系统结构、磁阻的选取，以及开关电路的设计方案。

接着，详细介绍电机的性能，包括电机的转矩、转速、电流等，并利用实验来研究电机的性能表现。

再者，重点介绍开关磁阻电机控制策略，包括并车控制、开环控制以及各种复杂控制等，并说明各种控制策略之间的优缺点以及应用情况。

最后，利用仿真软件对控制策略进行验证，实验表明，开关磁阻电机控制策略得到了有效改善，明显提升了电动摩托车的性能。

开关磁阻电机控制策略研究摘要：开关磁阻电机驱动系统（SRD）是近20年得到迅速发展的一种交流调速系统。

其结构简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点而具有相当的竞争力。

本文首先介绍了开关磁阻电机控制策略的研究现状和趋势，推导了开关磁阻电机的数学模型，然后详细介绍了两步换相控制、基于转矩分配函数的转矩控制、智能控制、直接瞬时转矩控制等控制策略。

又基于Matlab/Simulink仿真验证了开通角、关断角对电机电流转矩的影响，最后得出以转矩为控制对象的新型控制策略仍将进一步发展。

关键词：开关磁阻电机；转矩分配函数;直接瞬时转矩控制；Control Method of Switch Reluctant Motor‘Abstract：Switched reluctance motor drive system (SRD) is a kind of ac speed regulating system with nearly 20 years rapid development 。

Its simple structure，reliable operation, high efficiency and low cost advantages are quite competitive.This dissertation first introduces the research status and the control strategy of the switched reluctance motor trend, the mathematical model of the switch magneto is deduced，and then introduced the two—step commutation control，based on the torque distribution function of torque control, intelligent control，direct instantaneous torque control and so on.And based on the Matlab/Simulink ，the influence of the opening Angle, shut off the Angle to the motor torque were verified，finally concluded that the new control strategy will continue to develop further with the torque as the object.Key words: switched reluctant motor; torque share function ；direct instantaneous torque control(DITC)1引言开关磁阻电机结构简单、成本低廉、坚固耐用、可靠性高；调速范围宽和启动性能优［1-3］。

电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究近年来，由于环境的改善和节能减排的发展，电动摩托车作为一种替代出行工具，已经越来越受到消费者的青睐，对其逐渐形成一定的市场占有率。

此外，由于电池的发展，电动摩托车在性能和环保性方面有了长足进步，使其作为一种交通工具越来越受到社会认可。

相应地，如何让电动摩托车在更经济、更安全、更环保的基础上更好地服务消费者已经成为行业、科技和社会的一大课题。

其中，开关磁阻电机控制策略的研究是开发电动摩托车的关键环节之一，其目的在于实现可靠、高效且经济的控制系统，以达到节能减排、性能优异且安全可靠的目标要求。

首先，为了达到可靠、高效且经济的控制结果，我们需要对开关磁阻电机的工作原理进行全面的研究。

开关磁阻电机的基本原理是在电机中添加一组开关磁阻，当直流电源通过磁阻时，磁阻内的磁通强度会发生变化，从而改变电机的转速。

与传统的恒流无刷电机相比，开关磁阻电机的有点在于其可以采用一定的控制策略，从而实现电机转速可调。

其次，要利用开关磁阻电机实现电动摩托车性能优异，需要对电池驱动开关磁阻电机的控制策略进行研究探讨。

在此基础上，可以采用自适应控制、组合控制、非线性控制和多输入多输出等控制方法，从而改善电动摩托车的性能和环境负荷。

最后，为了保证电动摩托车的安全可靠，我们需要完善各种车辆安全控制系统。

主要包括电机驱动系统及其结构、控制原理、机械结构及其变化、安全报警机制和缺陷检出的方法等研究内容。

只有当所有的安全性措施都得到有效的实施时，电动摩托车才能够达到节能减排、性能优异且安全可靠的标准。

综上所述，本文就开关磁阻电机控制策略研究作了相关深入的探讨，以期实现电动摩托车在更经济、更安全、更环保的基础上更好的服务消费者的目标。

我们期待着由于计算机技术、可编程逻辑控制技术、神经网络技术等新技术的发展，开关磁阻电机控制策略也可以有效实现，从而有效改善电动摩托车的安全性和节能减排性能。

电动摩托车用开关磁阻电机控制策略研究随着我国电动摩托车行业的快速发展，驱动系统对其性能要求越来越高，磁阻电机控制系统作为一种轻量级驱动系统，已经成为电动摩托车推动动力的主力，开关磁阻电机控制的应用更是必不可少。

因此，研究一种实用的开关磁阻电机控制策略便成为电动摩托车行业的热点话题。

开关磁阻电机控制的目的是实现电动摩托车的高效率驱动，以满足不断增加的电动摩托车服务要求和电动摩托车行业发展的特殊要求。

本文将就开关磁阻电机控制策略相关知识进行讨论，并分析其在实践过程中的应用价值。

首先，要了解开关磁阻电机控制的原理。

通过对磁阻电机等驱动电路进行参数调整，使其达到所需的性能。

通过对参数的分析，开关磁阻电机控制可以有效地改变磁阻电机的电源频率，从而影响磁阻的值。

当磁阻的值改变时，驱动电路的工作效率也会发生变化，从而影响电动摩托车的性能。

其次，要制定一套实用的开关磁阻电机控制策略。

开关磁阻电机控制策略应考虑运行状态、峰值功率、稳定性和效率等因素。

首先，在设计时应考虑电动摩托车的特定工作状态，使其在发动机空载、半负荷、负荷和超负荷及高负荷等不同运行状态下有效控制。

其次，应考虑磁阻电机的峰值功率要求，使其在不同的工作状态下能够提供足够的峰值功率，从而保证电动摩托车的稳定性和可靠性。

最后，应考虑磁阻电机控制系统的效率要求，使其能够在较低的功耗下提供良好的效率，以提高电动摩托车的续航里程。

最后，要从实践中验证开关磁阻电机控制策略的有效性。

通过对比实际使用的和模拟参数，验证开关磁阻电机控制策略对电动摩托车性能的影响。

实验结果表明，当采用开关磁阻电机控制策略时，电动摩托车的动力性能明显提高，而空载转速提高速度也明显增加，表明开关磁阻电机控制策略能够有效提升电动摩托车的性能。

综上所述，开关磁阻电机控制是实现电动摩托车高效驱动的关键手段。

本文从原理、实用策略以及实践结果三方面对开关磁阻电机控制策略进行讨论，以期深入探讨开关磁阻电机控制策略的应用意义，为未来电动摩托车的研究与发展指明方向。