陆文龙，张晓江，张 涛

(合肥工业大学 电气与自动化工程学院，安徽 合肥 230009)

开关磁阻电机具有结构简单、可靠性高、成本低、功率电路简单可靠等优点。但是由于开关磁阻电机的双凸极结构和开关形式的供电电源使其成为强耦合的非线性系统，采用常规的PID控制算法已经不能达到理想的控制效果。而模糊控制是一种典型的智能控制方法，在速度控制应用方面，对于参数的非线性变化有着较强的适应性。本系统为了提高开关磁阻电机的速度控制性能，引用了模糊算法和PID算法相结合的控制算法，即模糊自整定PID控制算法，充分利用两者的优点，从而使SRM速度控制系统获得很好的控制效果。

1 开关磁阻电机系统的数学模型

常用的求解SRM的基本方程的方法有三种：线性化法、准线性化法和非线性化法。本文采用线性化法对SRM各变量的解析式求解，其电路方程、磁链方程、机械方程、转子角速度、机电联系方程如式(1)~式(5)所示[1]：

式中，Uk为第k相电机绕组电压；ik为第k相绕组的电流；Rk为第 k相绕组的电阻； ψk为 k相绕组的磁链；ω为转子角速度；D表示粘性摩擦系数；J为转动惯量；TL为负载转矩。

由于开关磁阻电机运行时内部磁路高度非线性，电磁关系非常复杂，为了探究电机内部基本的电磁关系，需要对磁阻电机进行线性分析。在线性模型中，为了简化分析作出了以下假设[1]：不计磁路的饱和影响，绕组的电感和电流的大小无关；忽略磁路的非线性和磁通边缘效应；忽略铁芯的磁滞效应和涡流效应，忽略所有功率损耗；……