开关磁阻电机的非线性建模及仿真

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基于Matlab的开关磁阻电机电动／发电系统的非线性建模与仿真

～
ｌｋｉ环境下实现对ＳｎＲ电机控制系统的仿真建模【，４虽然ｍ文件形式的ｓｊ一函数具有容易编写和理解的优点，但这种方法在修改控制算法时需
对整体系统进行重新建模。因此，用Ｍａａ／利ｌｆｂ
张
摘
磊
张奕黄
北京交通大学电气工程学院，北京（００４１０４）
要基于开关磁阻电机的数学模型，利用ＭｔｂＳｍｌｋ中的相关模块建立开关磁阻电ａｌ／ｉｕｎａｉ机电动／电系统的非线性仿真模型。该模型具有仿真便捷，发结果直观等特点。利用该模型对一台三相１／结构样机进行了仿真，２８仿真结果证明了该模型的有效性。该模型为今后优化开关磁阻电机的控制策略提供了依据。关键词开关磁阻电机电动／电系统发仿真建模Ｍｆｂａａｌ
中图分类号Ｔ３１２文献标识码Ａ文章编号１０ — ２１２０）６— ０２— ４Ｍ０．０８７８（０７００２０
ＮｏｉａｏｅｉｎｉｕａｉｎｏｔｈｅｌｔｎｃｎｌｎｅｒＭｄｌｎｇａｄＳｍｌｔｏｆＳｗｉｃｄＲｅｕｃａｅＭｏｏ／ＧｅｅａｏｙｔｍｓｄｏＭａｌｂｔｒｎｒｔｒＳｓｅＢａｅｎｔａＺｈｎｅｎａｇａｇＬｉａｄＺｈｎｕｎ统容错性强、控制灵活、方便实现四象限运行，非常适合作为电动汽
车的电动／回馈制动系统和航空领域中的起动／发电系统，由于开关磁阻电机（Ｒ电机）路的但Ｓ磁

基于MATLAB-SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践

基于MATLAB-SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践基于MATLAB/SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践摘要：随着电力系统的发展和节能环保的需求，开关磁阻电机作为一种新型电机逐渐引起了人们的关注。

为了更好地了解开关磁阻电机的特性和性能，本文提出了一种基于MATLAB/SIMULINK的非线性建模方法，并进行了实践验证。

通过该方法，我们可以更好地预测开关磁阻电机在不同工况下的运行情况，为其在实际应用中的优化设计和控制提供参考依据。

关键词：开关磁阻电机；非线性建模；MATLAB/SIMULINK引言开关磁阻电机是一种新型的电机，具有启动、调速范围广、电磁容量大和高效节能等诸多优点。

因此，它在电力系统中的应用前景十分广阔。

为了更好地研究和应用开关磁阻电机，我们需要了解其特性和性能，以便优化其设计和控制。

而非线性建模方法提供了一种有效的手段来描述开关磁阻电机的非线性动态特性。

研究背景开关磁阻电机的非线性动态特性使得传统的线性建模方法难以准确描述其行为。

因此，我们需要一种非线性建模方法来更好地揭示其特性。

目前，基于MATLAB/SIMULINK的非线性建模方法已经被广泛应用于各种电机的研究中，并取得了很好的效果。

建模方法1.建立电机的结构模型：根据开关磁阻电机的结构和工作原理，我们可以构建其结构模型。

通过分析各个部件之间的关系和相互作用，确定各个参数和变量的表达式。

2.建立电机的动态模型：根据电机的结构模型，我们可以建立其动态模型。

考虑到开关磁阻电机的非线性特性，我们可以采用多项式等函数逼近的方法来描述其非线性行为。

3.验证模型的准确性：通过实验数据对建立的模型进行验证。

将实际测得的数据与模型仿真的数据进行对比，评估模型的准确性和可行性。

实验与结果我们选取一台实际的开关磁阻电机进行了实验，通过传感器采集了电机转速、电流和电压等数据，并将其输入MATLAB/SIMULINK中进行仿真实验。

基于MATLAB 的开关磁阻发电机非线性建模与仿真

基于MATLAB的开关磁阻发电机非线性建模与仿真胡鹏，杨玉岗，高奇(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院, 葫芦岛125105;)摘要:基于开关磁阻电机的非线性数学模型，利用Matlab/Simulink中的相关模块建立开关磁阻电机发电系统的非线性仿真模型。

利用该模型对一台三相12/8结构样机进行了仿真，仿真结果证明了该模型的有效性。

首先采用传统的PID控制建模，后设计了带有修正因子的模糊PID控制器,提高了系统的稳定性，改善了动态性能。

仿真试验表明开关磁阻发电系统能够稳定地发出电压为220V的直流电。

关键词: 开关磁阻发电机；模糊控制；仿真；非线性电感；Study on Nonlinear modeling and Simulation of The Switched Reluctance Generator Using Matlab softwareHu Peng, Yang Yu Gang，Gao Qi(Liaoning Technology University; College of Electrical and Control; Hulu dao 125105; China)Abstract:Based on the mathematical model of switched reluctance motor,a nonlinear modeling of switched reluctance generator is built up using relative blocks of Matlab/Simulink. A 3-phase 12/8 structure prototype SRM is simulated using the proposed mode1. the effectiveness of the model is demonstrated by the simulation result.Firstly,the traditional PID is used for this model,then designing the fuzzy controller with the correction factor adds to the PID model, This improves the system stability and dynamic performance. The simulation showed that SRG power generating system can stabilized issue the voltage of 220 VDC.Key words: switched reluctance motor；fuzzy control；simulation；nonlinear inductance；1 引言21世纪将进入风能发展的高速阶段,风力发电作为不受地域限制、可持续开发、不污染环境的理想能量来源从1978至今的二十五年中，得到了大力开发，并不断向多元化，设备大型化、实用化、高效化，成本的低廉化方向发展。

基于Dymola的开关磁阻电机建模及仿真

图3 SRM 电动系统模型结构图
位置磁化曲
线的模化时 , 采用了快速非线性模型的方法 [ 5] ; 而在 / 形式磁化曲线的模化时采用了修改后的 Fr ohlich 函数加以拟合 , 实现了
k
的连续性。
图 2 为将给定电流下的 / 曲线模型 , 分成三个区域 ( (
1 u hr
[ 1] T J E Miller. N on linear theory of t he switched reluc for t ance motor
5
仿真验证
根据第 3 节所述数学模型及以此为基础建立起来的
SRM 模块化的部件模型搭建发电系统模型如图 5 。该模型对某电机在一定负载力矩下面启动并达到稳定的过程。负载力矩为一斜坡函数 , 仿真时间为 3 秒。图 6 为部分仿真结果。
1
引言
开关磁阻电机 ( SRM ) 以其结构简单、可靠性高、控制灵
非因果关系 ( non- causal) 是其两个重要特点。该语言对一般的物理模型和现象可以直接采用微分代数方程建模。而且可以有效地自动进行编译 , 另外它还具有大量的可扩展的数学模型。这样就可以大大减轻编程人员的工作强度和冗长乏味的检错过程。正是基于这些特点 , Dymola 仿真软件采用 Modelica 语言对其所仿真对象进行建模。它可以应用于诸多工程领域。其特点为 : 能处理大型 , 异构领域中的仿真过程 ; 图形化模块快速建模 ; 开放的模块式结构 ; 实时仿真。 Dymola/ Modelica 的仿真建模流程如图 1 所示。由于 Modelica 语言及 Dymola 软件的这些特点 , 它们正被逐步应用于机械、电子、液压、热力学和运动学等一系列学科及其交叉领域的仿真活动中。下面介绍利用 Modelica 物理仿真语言对 SRM 进行模块

基于MATLAB的开关磁阻电机非线性建模仿真_孙晓明

基于MATLAB的开关磁阻电机非线性建模仿真孙晓明,赵德安,李　瑶,单正娅(江苏大学电气信息工程学院,镇江212013)摘要:由于开关磁阻电机SRM结构及运行原理的特殊性,使得分析和设计较其它电机更为困难。

基于在分析开关磁阻电机数学模型的基础上,借助于M A T L A B/SIM U LI NK搭建了电流斩波控制方式下开关磁阻电机的非线性仿真通用模型。

根据此模型,对一台六相12/10结构样机进行了仿真,仿真结果证明了该模型的有效性。

该模型为分析和设计开关磁阻电机控制系统提供了一种有效的工具。

关键词:开关磁阻电机;电流斩波控制;仿真;非线性中图分类号:T M352 文献标识码:A 文章编号:1003-8930(2006)01-0067-04Nonlinear Modeling and Simulation of SwitchedReluctance Motor Using MATLABSUN Xiao-ming,ZHAO De-an,LI Yao,SHAN Zheng-y a(School of Electrical and Info rmation Engineering,Jiang su U niversity,Zhenjiang212013,China)Abstract:T he analysis and design of sw itched r eluctance mo tor(SRM)ar e mo re difficult t ha n tho se of o ther kinds o f mo tor s because o f its special st ructure and o per atio n mechanism.Based o n the mathemat ical model o f SR M,a nonlinear general SR M mo del under chopped cur rent co nt ro l(CCC)is dev elo ped using M atlab/ Simuink.A6-phase12/10st ructure pr ot oty pe SRM is simulated using t he pro po sed m odel.T he effectiv eness o f the model is demo nstr ated by the simulatio n r esult.T he pr oposed m odel is also useful in the analysis and desig ning of SR M contr ol system.Key words:switched r eluctance moto r(SRM);chopped curr ent contr ol(CCC);simulat ion;no nlinear1　前言开关磁阻电机(SRM)具有结构简单、成本低、工作可靠和效率高等优点[1],对于六相12/10结构样机来说还有启动转矩大,脉动小等特点。

基于MATLAB的开关磁阻电机非线性建模仿真

中图分类号：ＴＭ３２５文献标识码：Ａ文章编号：１０ — ９０２０）１０６～４０３８３（０６Ｏ —０７０
ＮｏｉａｏｌｎｎｉｕａｄＳｍｌｔｏｆＳｔｈｅ
孙晓明，赵德安，李瑶，单正娅
（江苏大学电气信息工程学院，江２２１）镇１０３
摘要：由于开关磁阻电机ＳＲＭ结构及运行原理的特殊性，得分析和设计较其它电机更为困难。于在分析使基开关磁阻电机数学模型的基础上，助于ＭＡＡＢｓＭｕＩＮＫ搭建了电流斩波控制方式下开关磁阻电机借ＴＬ／ＩＪＩ
Ｚｅｊｎ１０３，Ｃｈｎ）ｈｎｉｇ２２１ａｉａ
Ａｂｓｒｃｔａｔ：Ｔｈｅａｌｉｎｅｉｗｉｃｅｅｕｃａｃｏｔｒ（Ｍ）ａｅｍｏｒｆｉｕｌｈｈｏｓｈｅｎａｙｓｓａｄｄｓｇｎｏｆｓｔｈｄｒｌｔｎｅｍｏＳＲｒｅｄｉｆｃｔｔａｎｔｅｏｆｏｔｒｋｉｏｔｓｅａｅｏｔｐｃａｌｓｒｔｒｎｄｏｒｉｅｈｎｉｍ．Ｂａｅｈｅｍａｈｍａｔｃｌｍｏｌｎｄｓｏｆｍｏｒｂｃｕｓｆｉｓｓｅｉｔｕｃｕｅａｐｅａｔｏｎｍｃａｓｓｄｏｎｔｔｅｉａｄｅ
的非线性仿真通用模型。据此模型，一台六相１／０结构样机进行了仿真，真结果证明了该模型的有效根对２１仿

基于BP神经网络的开关磁阻电机建模及仿真

《电气什矣＞(2019.No.1)37文章编号：1004-289X(2019)01-0037-05基于BP神经网络的开关磁阻电机建模及仿真饶哲宇，王进华（福州大学电气工程与自动化学院，福建福州350108）摘要：为了改善开关磁阻电机的性能分析和控制效果，建立精确的开关磁阻电机模型是极其重要的。

在获得准确的电机电磁特性基础上，利用神经网络所具有的非线性映射能力，建立开关磁阻电机非线性模型。

本文采用基于附加动量法的BP神经网络建立开关磁阻电机磁链模型和转矩模型，同时在Matlab/Simulink平台上搭建电机控制系统模型。

实验表明，该建模方法能满足开关磁阻电机驱动系统的高性能要求。

关键词：BP神经网络；建模；开关磁阻电机中图分类号:TM352文献标识码:BModeling and Simulation of Switched ReluctanceMotor Based on BP Neural NetworkRAO Zhe-yu,WANG Jin-hua(School of Electrical Engineering and Automation,Fuzhou University,Fuzhou350108,China)Abstract:In order to improve the performance analysis and control effect of switched reluctance motor,it is very impor-tant to establish accurate switched reluctance motor model.Based on the accurate electromagnetic properties of the motor,the non・linear model of the switched reluctance motor is established by using the nonlinear mapping ability of the neural network.In this paper,the flux linkage model and torque model of switched reluctance motor are established by BP neural network based on additional momentum method.At the same time,the model of motor control system is built on Matlab/Simulink platform.Experiments show that the modeling method can meet the high performance requirements of the switched reluctance motor drive system.Key words:BP neural network；modeling；switched reluctance motor1引言开关磁阻电机（Switched reluctance motor,SRM）采用双凸极结构,定子上有集中式绕组,转子无永磁材料和绕组，因此，电机结构简单、坚固，可高速运行，有较高的容错能力Z2］,广泛应用于电动汽车、航空航天、家用电器和纺织煤矿机械等领域。

开关磁阻电动机调速系统建模与仿真研究

动、静态特性时会带有较大的误差，因此为了准
确研究ＳＤ的动、静态特性，必须对ＳＭ、功率ＲＲ
１数学模型
为精确计算各相绕组的电流、磁链及转矩，本文没有采用电感分段线性化的方法，而是利用二维有限元电磁场计算方法获得了ＳＭ的磁化曲Ｒ线簇，然后在Ｍａａｔｂ中编制ｍ函数，应用二维插ｌ
ＫＥＯＲ：ＳＭ；Ｍａａ／ｉｕｉｋＹＷＤＳＲｔｂＳｍｌ；Ｍｏｅ；Ｓｅｄａｊｓｎｙｔｌｎｄｌｐｅｄｕｔｇｓｓｍｉｅ
建出开关磁阻电机调速驱动系统的非线性模型，
Ｉ引吾Ｊ
由于ＳＭ的双凸极结构，系统非线性严重，Ｒ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｕｎｅｔａ／Ｓｍｕｉｋｅｖｒｎｎ，ｔｅｓｍｕａｉｎｂｏｋｌｂａｙｗａｒｔｙｅｔｂｉｈｄ，ｄｒＭａｌｂｉｌｎｎｉｏｍｅｔｈｉｌｔｌｃｉｒｒｓｆｓｌｓａｌｓｅｏｉ
维普资讯
微电机
中图分类号：Ｔ５Ｍ３２文献标识码：Ａ文章编号：１０－８８２０）１０７．３０１４（０８０．０３０６
开关磁阻电动机调速系统建模与仿真研究
吴会琴，刘国海，张辑
ＷＵＨｕ —ｉＬＵＧｕ —ａＺｉｎ，Ｉｏｈｉ，ＨＡＮＧＪｑｉ
（．Ｊｎｓｎｖｒｔ，Ｚｅｇａｇ２２１，Ｃｉａ１ｉｇｕＵｉｅｓｙｈｎｊｎ１０３ｈｎ；ａｉｉ

三相12-8极开关磁阻电机驱动系统建模与仿真

三相12-8极开关磁阻电机驱动系统建模与仿真1 概述开关磁阻电机（SRM）定子和转子都是凸极形状，且都是由高磁导率的硅钢片堆叠而成，只在定子磁极上安装有集中绕组，转子上既没有绕组也没有永磁体。

与其他电机相比，其结构简单牢固、成本低、调速范围宽、控制灵活等优势十分突出，因此在需要调速和高效率的场合得到了广泛应用。

但是双凸极的结构也带来了磁路饱和、涡流、磁滞效应等一系列的非线性特性，严重影响了开关磁阻电机的运行性能，并且使开关磁阻电机的具体分析研究十分困难。

为了准确研究开关磁阻电机的特性，必须对开关磁阻电机进行建模仿真。

文章基于MATLAB/Simulink仿真系统对三相12/8极开关磁阻电机的驱动系统进行了整体建模仿真研究，將组成系统的开关磁阻电机（SRM）、功率变换器、控制器和位置检测器四部分模块化，对整个系统采用转速、电流双闭环控制方法。

仿真结果验证了搭建模型的正确性。

文章的模型具有参数修改方便，通用性强，适用于开关磁阻电机各种运行模式的特点，为开关磁阻电机及其驱动系统的优化控制研究创造了条件。

2 基于Matlab的SRD仿真模型的建立文章在Matlab/Simulink环境中，利用软件自带的丰富模块库，在分析了开关磁阻电机非线性模型的基础上，搭建出了SRD仿真模型。

系统采用转速、电流双闭环的控制方法，其中转速外环采用PI调节控制，电流环内环采用低速时的电流斩波和高速时的角度位置控制方式。

整个SRD包括电机本体模块、功率变换器模块、控制器模块和位置检测器模块四部分，通过各个模块的协调配合，实现开关磁阻电机的稳定运行。

3 仿真结果基于建立的开关磁阻电机驱动系统模型进行仿真，设定直流母线电压为513V，最大电感为140mH，最小电感为20mH，每相绕组电阻为1.1Ω，转动惯量为0.02kg·m2，摩擦系数为0.001N.ms，将定子凸极和转子凸极对齐的位置定义为0°。

可以得到不同条件下电机运转时的电流、电压、转矩、转速的仿真波形。

开关磁阻发电机非线性建模与仿真

可以克服开关磁阻发电机变参数、变结构和非线性等因素，而可以提高整个控制系统的鲁棒性，高从提控制性能。
１非线性电感模型
开关磁阻发电机的电感是一个有关角度和电流的复杂的非线性方程式，虑到实际的应用，献考文［］１中提出实际开关磁阻发电系统的电感解析表达式：
构简单、可靠性高的开关磁阻发电机，系统并网时没有电流冲击，行过程中，关磁阻发电机可控运开参数多，开通角、断角等，方便地实现比较复如关可
杂的控制策略，活地控制输出直流电压和电流，灵但由于开关磁阻发电机磁路的非线性，运行期间在
Ｌ０ｉ（，）＝ｏ＋｛＋Ｌ）１一ＣＳＮｒｏ］＋（３［Ｏ（Ｏ一）
２
［Ｏ（ｒｏＣＳＮＯ一）一１２］＋
ｎ．
３
［０（０ｃｓＮ０— ）一１｝３］＿
ｔＴｔＩ
其绕组电感不是常数，而是电流和转子位置角的复杂函数，以用解析式来表达，难因此在研究开关磁阻发电系统的控制方法时，立一个能很好反映系统建
实际工况的非线性模型是十分必要的。本文根据开关磁阻发电机的结构特点，开对关磁阻电发机的电感进行傅里叶分解，去掉三次以
统的非线性仿真模型。利用该模型对一台三相１／２８结构样机进行了仿真，有限元与控制结合对开关磁阻电机将系统非线性和动态特性进行仿真研究，仿真结果证明了该模型的有效性。仿真试验表明开关磁阻发电系统能够稳

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-1-

图 1 SRM 调速系统仿真模型
图 2 为功率变换电路的仿真模型，即 half bridge circuit 子模型，该不对称半桥电路由 SimPowerSystems 中的元件（直流电压源、电容、IGBT、电力二极管等）连接而成。控制信号由控制电路产生，控制可控器件 IGBT 的通断。功率变换电路中的 connection ports 与 SRM 本体的对应相绕组相连，构成相绕组回路。
电感数据（图4）；利用径向基网络（图5）进行拟合，以得出一个周期内，不同角度、电流情况下的电感值。仿真系统中，用一个受控电流源串接电阻代替SRM中的相绕组[2]。
ω1 θ
i
ω2
L
图4 电感变化曲线簇
输
输
入
隐
出
层
层
层
图5 径向基网络结构图
图 4 为相绕组中通过电流为 1~12A 情况下，电感随角度的变化曲线。从图中可以看出，随着电流的增大，磁路饱和，相电感开始减小。
由式(2)、式(4)，利用simulink中的模块以及自定义函数，搭建A相绕组子模型如图6所示。
图 6 SRM 的 A 相绕组仿真模型
相应的可以构建出 SRM 其它相绕组的子模型，进而组合成 SRM 本体模型（图 3）。
4．仿真结果
用所构建的SRM调速系统模型进行仿真。仿真对象的基本参数为：额定功率
Switched Reluctance Motor (SRM) is a highly nonlinear system. It is difficult to get the precise mathematical model. Modeling and simulation for a 8/6 SRM will be presented in this paper by using Matlab/SimPowerSystems based on its basic principles and mathematical theory. By contrast with the measured waveform, the simulation results show reality and validity. Keywords：Switched Reluctance Motor (SRM)；MATLAB；dynamic model
-5-
P = 750W ，直流供电电压U = 220V ，额定转速 n = 1500r / min ，定子相绕组电阻 R = 1.74Ω ，系统转动惯量 J = 0.00195kg ⋅ m2 ，摩擦系数 D = 0.008N ⋅ m ⋅ s / rad 。
图 7 转速为 n = 1000r / min 时，转速及电流仿真波形
3．基于MATLAB/SimPowerSystems的开关磁阻电机调速系统建模
SRM调速系统由SRM本体、功率变换器、控制电路等几大部分组成，如图1所示。其中 motor子模型为SRM本体，half bridge circuit子模型为功率变换电路，controller子模型为控制电路。
控制器中包括：限流环节、位置信号处理、速度调节器、PWM 信号发生器等。
2．开关磁阻电机数学模型
电压平衡方程[1]：
Uk
= ik Rk
+
Lk
(θ
k
,
ik
)
dik dt
+ ik
dLk (θ k , ik ) ……………………式(1) dt
U k 为加于 SRM 第 k 相绕组的电压； Rk 为 SRM 第 k 相绕组电阻； ik 为第 k 相绕组电流；
Lk (θ k , ik ) 为第 k 相绕组动态电感。
图 8 转速为 n = 1000r / min 时，电流实测波形
图 9 转速为 n = 1500r / min 时，转速及电流仿真波形
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图 10 转速为 n = 1500r / min 时，电流实测波形
图7~10为采用电压斩波控制方式，斩波频率 2kH Z ，负载转矩为 TL = 2.5N ⋅ m ，转速

开关磁阻电机的非线性建模及仿真
任长青河海大学电气工程学院，南京（210098）
E-mail：renchangqing@
摘要：由于开关磁阻电机的高度非线性，很难得到其精确的数学模型。本文在分析开关磁阻电机数学模型的基础上，借助于MATLAB/SimPowerSystems工具箱，对一台8/6极开关磁阻电机进行建模和仿真。通过与实测波形对比，证明仿真结果真实、有效。关键词：开关磁阻电机；MATLAB；动态模型
1．引言
开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，简称 SRM）是 20 世纪 80 年代兴起的一种交流调速电机新品种。SRM 具有结构简单、坚固，工作可靠，效率高，启动转矩大等优点；从而应用前景广阔。
SRM采用双凸极铁心结构，绕组电流的非正弦与铁心磁通密度的高饱和是SRM运行的两个特点；另外，SRM的相电流波形随着电动机的工作状态的不同而变化，无法得到简单、统一的数学模型及解析式。本文利用MATLAB中的电气模块库（SimPowerSystems）对SRM 进行建模，与以往的建模方法比较，用SimPowerSystems搭建的模型更接近实际的物理系统，可以更好的帮助人们分析和设计开关磁阻电机调速系统。
环采用PID调节时，仿真波形与实测波形。通过对比可以看出，所构建的 SRM 调速系统具有良好的模拟精度。为 SRM 控制系统
的进一步研究：优化设计、优化控制、系统调试等提供了参考。
参考文献
[1] 王宏华.开关型磁阻电动机调速控制技术[M].北京:机械工业出版社,1995. [2] 金晓华，程明，李文广.基于Matlab/Simulink的双凸极永磁电机建模与仿真[J].微电机,2006,39(1)：32~34. [3] F. SOARES, P. J. COSTA BRANCO. Simulation of a 6/4 Switched Reluctance Motor Based on Matlab/Simulink Environment[J]. IEEE Transactions on aerospace and electronic systems,2001,37(3):989~1009 [4] 刘闯，朱学忠，刘迪吉.开关磁阻电机的非线性电感参数法仿真分析[J].东南大学学报( 自然科学版),2001,31(4):106~110 [5] 严加根，刘闯，严利，刘迪吉.基于MATLAB的开关磁阻发电机系统的非线性建模与仿真.河海大学学报(自然科学版),2006,34(1):100~103
式(1)可得dt …………………………式(4) L(θ ,i)
SRM的非线性电感是建模、仿真的关键，电感的准确与否很大程度上决定了仿真的准
确性。由于双凸极结构以及磁路饱和效应的影响，SRM的电感不仅与转子位置有关，而且
受相绕组电流的影响，无法用解析式准确表达。本文通过计算得到一个周期内一系列的磁链、
转矩方程：
Tek
=
1 2
ik
2
∂Lk (θ k , ik ) ∂θ
………………………………式(2)
Tek 为 SRM 第 k 相电磁转矩， ik 、 Lk (θ k , ik ) 同上。
机械运动方程：
Te
=
J
d 2θ dt 2
+
D
dθ dt
+ TL ……………………………式(3)
Te 为电磁转矩； J 为转动惯量； D 为摩擦系数； TL 为负载转矩。
图 2 功率变换电路的仿真模型
SRM 本体由 4 相独立的模块构成（如图 3 所示）。
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图 3 SRM 仿真模型
由于电机结构对称，各相只是存在相位差（15D 机械角），所以只需分析其中的一相，
下面以 A 相为例加以说明。
假设电机各相参数对称；忽略相绕组互感，只考虑自感；忽略铁心磁滞和涡流效应。由
Nonlinear modeling and simulation of Switched Reluctance Motor
Ren Changqing
Institute of Electrical Engineering，Hohai University，Nanjing （210098） Abstract
图 5 为径向基网络结构图。网络隐层采用高斯基型神经元，输出层采用线性神经元；上、下层之间各神经元实现全连接，而每层各神经元之间无连接。输入层与隐层之间连接权全部为 1，隐层与输出层之间连接权可调。通过对训练样本的离线学习，可以很好的拟合实际的电感曲线。
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