1.一种基于变滞环PWM的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤a)根据开关磁阻电机的实际转速n、给定转速n*、电机转子的实时位置角θ与开关磁阻电机各相实时检测的实际转矩Tp(p=1,2...m),计算得各相对应的转矩偏差△Tp;
步骤b)根据开关磁阻电机的开通角θon、关断角θoff及换相重叠角θover,区分其对应的三个工作区间,分别建立各区间的滞环函数Hb(θ)(b=1,2,3);
步骤c)根据步骤b)所得各区间滞环函数Hb(θ)及步骤a)所得当前相对应的转矩偏差△Tp以及当前转子的位置角θ,采用变滞环PWM控制方法,得到开关磁阻电机功率变换电路中对应于该相功率开关的控制信号S;
步骤d)根据步骤c)所得控制信号S对该相功率开关进行控制,即可达到降低开关磁阻电机转矩脉动的目的。
2.根据权利要求1所述的基于变滞环PWM的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制方法,其特征在于,步骤b)具体为:
步骤b1)设定各区间的初始的滞环函数Hb(θ)(b=1,2,3);
步骤b2)以开关磁阻电机效率η和转矩脉动系数ε为优化目标,采用果蝇算法对初始的滞环函数Hb(θ)中的参数A、B和Hmax进行优化。
3.根据权利要求2所述的基于变滞环PWM的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制方法,其特征在于,步骤b1)中各区间的初始的滞环函数Hb(θ)为:换相导通区:
H1(θ)=BHmax(A+(1‑A)(θ‑θon)/θover) θ∈[θon,θon+θover) (1)单相导通区:
H2(θ)=Hmax θ∈[θon+θover,θoff) (2)换相关断区:
H3(θ)=BHmax(1‑(1‑A)(θ‑θoff)/θover) θ∈[θoff,θoff+θover] (3)式中:θ表示转子位置角,A和B分别为滞环函数的系数,Hmax表示滞环幅值,00。
4.根据权利要求2所述的基于变滞环PWM的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制方法,其特征在于,步骤b2)具体如下:
步骤b21)根据开关磁阻电机效率η和转矩脉动系数ε构建多目标优化适应度函数F;
步骤b22)初始化果蝇种群规模、种群迭代次数及果蝇飞行半径;
步骤b23)赋予初代果蝇个体坐标,计算并比较初代果蝇各个体对应的适应度,保留其极小值及其对应的坐标;
步骤b24)赋予下一代果蝇个体坐标,并使其随机分布在以上一代保留坐标点为圆心、以果蝇飞行半径为半径的圆内;
步骤b25)计算并比较步骤b24)中各果蝇个体对应的适应度,得其极小值及其对应的坐标;
步骤b26)将步骤b25)所得果蝇个体适应度极小值与其上一代保留的果蝇个体适应度极小值进行比较,保留其较小的适应度及其对应的坐标;
步骤b27)重复步骤b24)~步骤b26),直至运行次数达到种群迭代次数为止,获得果蝇个体对应的适应度最优值,并根据所得果蝇个体对应的坐标得到参数A、B和Hmax的最优值,得优化后的滞环函数Hb(θ)(b=1,2,3)。
5.根据权利要求4所述的基于变滞环PWM的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制方法,其特征在于,步骤b27)中果蝇个体对应的坐标与参数A、B和Hmax满足如下关系:式中:xA和yA分别表示果蝇个体中优化对象A的横、纵坐标,xB和yB分别表示果蝇个体中优化对象B的横、纵坐标,xH和yH分别表示果蝇个体中优化对象Hmax的横、纵坐标。
6.根据权利要求1所述的基于变滞环PWM的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制方法,其特征在于,步骤c)中所述变滞环PWM控制方法,具体为:步骤c1)根据开关磁阻电机转子位置角θ判断当前相所在工作区间;
步骤c2)根据当前相所在工作区间对应的优化后的滞环函数Hb(θ)(b=1,2,3)以及当前相对应的转矩偏差△Tp,确定该相对应功率开关的控制信号S。
7.根据权利要求6所述的基于变滞环PWM的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制方法,其特征在于,所述功率变换电路优选为不对称半桥电路。
8.根据权利要求6所述的基于变滞环PWM的开关磁阻电机直接瞬时转矩控制方法,其特征在于,所述功率开关状态S=1、0、‑1,具体含义分别为:S=1表示开关磁阻电机当前相绕组对应功率变换电路中功率开关Q1和Q2均导通;S=0表示当前相绕组对应功率变换电路中功率开关Q1关断、Q2导通;S=‑1表示当前相绕组对应功率变换电路中功率开关Q1和Q2均关断。