磁悬浮开关磁阻电机二阶滑模直接转矩控制

作者：孙玉坤; 林文威; 袁野^*; 黄永红; 杨帆

来源：电机与控制学报, 2018, 22(10): 67-86.

DOI：10.15938/j.emc.2018.10.009

• 单绕组磁悬浮开关磁阻电机
• 直接转矩
• 直接悬浮力
• 超螺旋算法
• 二阶滑模

为解决单绕组磁悬浮开关磁阻电机(single winding bearingless switched reluctance motor,SWBSRM)运行脉动以及转矩与悬浮力耦合问题,提出了二阶滑模(second order sliding mode,SOSM)—直接转矩与直接悬浮力控制(direct torque and direct suspension force control,DT/DSFC)策略。针对SWBSRM单绕组运行方式,采用五电平功率变换器,结合麦克斯韦应力和机电能量转换原理,推导出SWBSRM磁链、电压、转矩和悬浮力的直接数值解析模型,构建分电压输入模块,实现转矩与悬浮力解耦控制。为进一步提高系统鲁棒性与运行可靠性,消除稳态运行过程中转速脉动,结合超螺旋算法,设计出转矩子系统SOSM控制器,并构建样机控制系统。结果表明SOSM-DT/DSFC能有效消除控制系统的抖振,提高动态特性和鲁棒性,验证了控制策略的合理性与优越性。

• 单位
  南京工程学院; 江苏大学