李存贺 赵 博 刘 剑 鲁炳林

(山东理工大学电气与电子工程学院 淄博 255000)

1 引言

开关磁阻电动机(Switched reluctance motor,SRM)因其结构简单、起动转矩大、调速范围宽、可靠性和效率高等优点，在油田抽油机、风力发电、电动汽车等领域有着广阔的应用前景[1-3]。建立精确的数学模型对SRM 性能评估和实施先进控制策略至关重要[4-5]。然而，SRM 自身的双凸极结构以及磁饱和特性导致很难通过常规电磁和物理特性推导获得其精确的非线性数学模型。

基于样机电磁特性数据，采用函数解析式进行非线性拟合[6-11]、神经网络或模糊系统逼近[12-16]的方法建立SRM 模型，是现在SRM 非线性建模的常用方法。文献[6]提出一种SRM 非线性磁链解析模型，采用指数形式表征电动机磁链与相电流和转子位置间的非线性关系。文献[7]对该模型进行了改进，引入增量电感项并将饱和磁链值取为转子位置的函数，使得该解析模型参数具有了一定的物理意义。文献[8]采用多项式函数对磁链随转子位置的变化特性进行分段建模，并将其应用于SRM 快速计算机辅助设计(Computer aided design，CAD)软件中。文献[9]采用傅里叶级数建立SRM 磁链模型，并通过反正切函数拟合磁链和电流之间的变化关系。文献[10]进一步通过两个嵌套的二阶傅里叶级数构造SRM磁链解析模型，并取得了较好的拟合效果。文献[11]基于电动机等效磁路法建立了考虑互感耦合的SRM非线性解析模型。然而，函数解析法的精度过度依赖于函数解析式的形式和函数解析式系数的拟合精度。……