44、电机控制技术：滞环电流控制、直接转矩控制与自适应数字PID控制对比分析

电机控制技术：滞环电流控制、直接转矩控制与自适应数字PID控制对比分析

1. 开关磁阻电机控制技术对比

1.1 开关磁阻电机概述

开关磁阻电机（Switched Reluctance Motor，SRM）驱动近年来因其简单的机械结构、转子无绕组、宽转速范围内的高效率以及适应恶劣环境等优点而受到广泛关注。然而，由于其双凸极结构导致的高转矩脉动，其应用范围受到了一定限制。目前，常用的传统控制技术是滞环电流控制（Hysteresis Current Control），但该技术存在转矩脉动大的缺点。为了减少转矩脉动，直接转矩控制（Direct Torque Control，DTC）技术被提出。

1.2 直接转矩控制原理

1.2.1 转矩方程

SR电机产生的转矩近似方程为：$T \approx i \frac{\partial\psi(\theta,i)}{\partial\psi(\theta)}$，其中$\psi(\theta)$是作为转子位置$\theta$和定子电流$i$的函数的相磁链。

1.2.2 不对称转换器状态

不对称转换器常用于SRM驱动。当两个开关都导通时，状态定义为“磁化”（状态1）；当一个开关导通，另一个开关关断时，状态定义为“续流”（状态0）；当两个开关都关断时，状态定义为“去磁”（状态 -1）。4相不对称转换器共有81种可能的空间电压矢量，但为了将DTC应用于SRM，8个相隔45°的空间电压矢量就足够了。

1.2.3 空间电压矢量选择

如果定子磁链矢量位于第$k$扇区，磁链的大小可以通过使用空间电压矢量$V_{k+1}$和$V