技术特征：
1.开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，其特征在于：包括：检测所述开关磁阻电机相绕组电流i
a
、i
b
、i
c
的电流传感器；检测所述开关磁阻电机转子位置θ的位置传感器；接收所述位置传感器传送的开关磁阻电机转子位置θ，将转子位置转化成开关磁阻电机转子转速ω的转速计算模块；接收所述转速计算模块传送的实际转速ω与给定参考转速ω
ref
作差后得到的转速误差信号，输出给定转矩t
ref
的pi速度控制器；接收所述pi速度控制器传送的给定转矩t
ref
、所述转子位置检测模块传送的转子位置θ和遗传算法模块输出的开通角θ
on
、θ
off
，输出三相参考电流i
aref
、i
bref
、i
cref
的改进型转矩分配函数模块；接收三相电流i
a
、i
b
、i
c
，输出相电流有效值i
rms
的电流有效值计算模块；接收开关磁阻电机总输出转矩t
e
，输出转矩脉动t
ripple
的转矩脉动计算模块；接收目电流有效值计算模块传送的相电流有效值i
rms
和转矩脉动计算模块传送的转矩脉动t
ripple
，输出改进型转矩分配函数开通角θ
on
和关断角θ
off
的遗传算法模块；接收改进型转矩分配函数输出的三相电流参考值i
aref
、i
bref
、i
cref
和电流传感器输出的三相电流i
a
、i
b
、i
c
，输出开通控制信号或关断控制信号的电流滞环模块；接收所述电流滞环模块传送的开通控制信号或关断控制信号，对所述开关磁阻电机进行开通或关断控制的功率变换器。2.根据权利1要求的开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，其特征还在于：通过实验测得开关磁阻电机的相绕组电感曲线，并根据相绕组电感曲线求导计算获得相绕组电感变化率。3.根据权利1要求的开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，其特征还在于：结合相电流、相电流参考曲线和相绕组电感变化率，分析了传统余弦型转矩分配函数控制的铜耗有待进一步降低，以及转速升高后转矩脉动显著增大这两个缺点产生的原因。4.根据权利1要求的一种减小转矩脉动和铜耗的开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，其特征还在于：比较了开关磁阻电机换相区间两相绕组电感变化率的大小：退磁相绕组电感变换率>励磁相绕组电感变化率，并结合开关磁阻电机相转矩正比于相绕组电感变化率的公式，增大退磁相电流能进一步降低电流峰值、降低电流有效值，从而减小铜耗。5.根据权利1要求的开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，其特征还在于：分析了传统余弦型转矩分配函数在不同工况下各相的转矩分配系数不变，而转速升高后，相绕组反电动势增大，导致相绕组电流励磁能力下降，是转速升高时转矩脉动显著增大的原因。为避免励磁能力不足的问题，在优化中使用了磁链变化率作为不等约束条件，使优化后的改进型转矩分配函数电流变化率限制在励磁能力范围内，使改进型转矩分配函数比传统转矩分配函数有着更强的相电流跟随电流参考曲线的能力。6.根据权利1要求的开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，其特征还在于：不同于以往优化中将电流限制在正转矩区间内，提出的改进型转矩分配函数通过适当将相电流延申至负转矩区，使相电流在电感变化率最大的区域内分配尽可能搭的转矩，减小电流峰值，减小电流有效值，从而降低开关磁阻电机运行时的铜耗。7.根据权利1要求的开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，其特征还在于：比较
了多种优化算法的优缺点，最终确定使用遗传算法优化开通角、关断角，从而减少迭代次数，加快优化速度，减小优化的复杂性。8.根据权利1要求的开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，其特征还在于：不需要事先储存电流参考曲线信息，而是根据励磁相电流/退磁电流，实时分配另一相的转矩：在励磁相电流建立阶段，不对励磁相进行斩波控制，即向励磁相施加直流电源电压e，快速建立励磁相电流，而此时励磁相转矩小于总参考转矩的部分由退磁相补足，使得总转矩等于参考转矩，即励磁相快速建立电流，只对退磁相进行电流斩波控制；励磁相电流建立完毕，立刻给退磁相施加-e电压，使退磁相电流快速下降至0，而此时退磁相转矩小于总参考转矩的部分由励磁相补足，即退磁相快速退磁，仅对励磁相进行电流斩波控制。9.根据权利1要求的开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，其特征还在于：在遗传算法模块生成的多目标优化最优解集对应优化变量：开通角、关断角的集合中，选取平均转矩最接近参考转矩的开通角、关断角作为优化结果。
技术总结
本发明公开了开关磁阻电机改进型转矩分配函数控制方法，用以降低开关磁阻电机运行时的铜耗和转矩脉动。该方法结合三相12/8开关磁阻电机的相绕组电感变化率曲线，分析了传统转矩分配函数电流峰值较大，电流有效值较大，导致电机运行时铜耗较大的原因；并且分析转速升高时，转矩脉动增大的原因。为了避免传统转矩分配函数的以上两个缺点，提出了一种改进型转矩分配函数，通过遗传算法优化了改进型转矩分配函数的开通角、关断角，有效减小了开关磁阻电机运行时的转矩脉动和铜耗。电机运行时的转矩脉动和铜耗。电机运行时的转矩脉动和铜耗。
技术研发人员：陈昊 董林杰 潘剑飞 卢其威 张珂 巩士磊 王星
受保护的技术使用者：深圳大学 新疆工程学院 中国矿业大学（北京) 荣成市荣佳动力有限公司 烟台仙崴机电有限公司
技术研发日：2022.05.16
技术公布日：2022/7/29