開關磁阻電動機調速系統(tǒng)(Switched ReluctanceDrives，簡稱SRD)以其結構簡單、工作可靠、轉矩慣量比大、效率高和成本較低等優(yōu)點脫穎而出，被認為是未來有很強競爭力的一種變速驅動系統(tǒng)。但是因為電動機采用的是雙凸極結構，高度飽和，故開關磁阻電動機調速系統(tǒng)本身是一個時變、非線性系統(tǒng)。磁阻轉矩是定子電流和轉子位置的非線性函數(shù)，傳統(tǒng)的線性控制方法難以滿足動態(tài)較快的開關磁阻電機(SRM)非線性、變參數(shù)要求，因此，與一般電機相比，開關磁阻電動機轉矩脈動比較明顯，由此引起電機噪聲及轉速波動，這限制了它的應用[1]。近年來，很多學者在開關磁阻電機調速系統(tǒng)的性能優(yōu)化方面下了不少功夫。開關磁阻電機調速系統(tǒng)要做到化應該在參數(shù)化、結構化、功能化等三方面下功夫。SRD性能的改善不能一味地依靠優(yōu)化SRM與功率變換器設計，還必須借助先進控制策略的手段。從20世紀80年代SRM 問世至今，在SRM控制方面已涌現(xiàn)出大量先進的控制思想，并取得了有益的成果。本文結合SRM 的控制模式，綜述比較SRM的各種新型控制方法，分析和介紹了各控制策略的優(yōu)缺點，展望了SRM控制策略的發(fā)展新趨勢，并闡述運用新型控制策略對開關磁阻電機調速系統(tǒng)性能的改善。

　　1 開關磁阻電機調速系統(tǒng)的組成

　　開關磁阻電機調速系統(tǒng)主要是由四部分組成：開關磁阻電機、功率變換器、控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)，如圖1所示。SRM是實現(xiàn)機電能量轉換的部件，也是此系統(tǒng)區(qū)別于其他電動機調速系統(tǒng)的主要標志。功率變換器負責提供能量，一般是由交流電經(jīng)整流后得到的直流供電?？刂破魇谴讼到y(tǒng)的，處理反饋信號，計算轉速，轉子位置，從而輸出相應控制信號來控制電機以實現(xiàn)需要的功能。檢測系統(tǒng)一般包括電流檢測和位置檢測，為控制系統(tǒng)提供必需的信號。

　　來控制電機以實現(xiàn)需要的功能。檢測系統(tǒng)一般包括電流檢測和位置檢測，為控制系統(tǒng)提供必需的信號。

　　2 SRM 的控制方法

　　由SRM的準線性模型分析得到式(1)所示的平均電磁轉矩(Tav)的解析。

　　當給定電動機，電機的結構參數(shù)是一定的。若要改變電機轉矩大小，只有改變SRM 的控制參數(shù)：定子繞組電壓Us 、開通角茲on與關斷角茲off。SRM 控制參數(shù)多，控制系統(tǒng)設計的主要問題是實現(xiàn)參數(shù)化，結構化和功能化。根據(jù)改變控制參數(shù)的不同方式，SRM 有三種控制模式，即電流斬波控制(Current Chopping Control，簡稱CCC)、角度位置控制(Angular Position Control，簡稱APC)與電壓控制(Voltage Control，簡稱VC)。其中，CCC一般應用于電機低速區(qū)，是為限制電流超過功率開關器件和電機允許的電流而采取的方法;APC 是電壓保持不變，通過改變開通角和關斷角調節(jié)電機轉矩大小，適于電機較高速區(qū)，但是對于每一個由轉速與轉矩確定的運行點，開通角與關斷角有多種組合，每一種組合對應不同的性能，具體操作較復雜，且很難得到滿意的性能;VC是在固定的開關角條件下，通過調節(jié)繞組電壓來控制電機轉速，它分直流側PWM 斬波調壓、相開關斬波調壓與無斬波調壓，而無斬波調壓是通過調節(jié)整流電壓以響應電機轉速要求，在整個速度范圍內只有一個運行模式，即單脈沖方式。

　　3 SRM 的幾種新型控制策略

　　早期的控制策略主要以線性模型為基礎，結合傳統(tǒng)PI 和PID 控制，例如采用前饋轉矩和電流控制、反饋轉速控制等。但是基于線性假設的SRM 控制系統(tǒng)難以獲得理想的輸出特性，魯棒性差，其動靜態(tài)性能無法與直流傳動相媲美，這嚴重阻礙了SRD的發(fā)展。SRM 是高速非線性系統(tǒng)，具有雙凸極集中繞組的幾何結構，為了輸出轉矩而常運行于飽和狀態(tài)，磁阻轉矩是繞組電流和轉子位置的非線性函數(shù)。傳統(tǒng)的線性控制方法難以滿足動態(tài)較快的SRM非線性、變參數(shù)要求。近幾年，為了改善系統(tǒng)的性能，國內外發(fā)表了一些基于現(xiàn)代控制理論和智能控制技術建立SRD動態(tài)模型和系統(tǒng)設計的文獻。

　　3.1 滑模變結構控制

　　根據(jù)變結構控制理論，在滑模變結構控制中，系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)的特征方程以極高的頻率切換，通過對系統(tǒng)實時目標誤差及其各階導數(shù)的檢測、運算、判斷，并以理想開關的方式切換控制量的大小和符號，使系統(tǒng)的結構發(fā)生變換，從而使系統(tǒng)的狀態(tài)在預先設計的一個特殊超平面的領域內向平衡點滑動，達到并穩(wěn)定在平衡點

　　滑模變結構控制是對不定性非線性動力學系統(tǒng)進行控制的一種方法。系統(tǒng)中的控制器是由若干個參數(shù)或結構不同的子控制器組成的。該系統(tǒng)在工作過程中，預先為控制系統(tǒng)在狀態(tài)空間中設計一個特殊的超平面，利用不連續(xù)的控制規(guī)則，使系統(tǒng)在一定的條件下沿規(guī)定的狀態(tài)軌跡做小幅、高頻率的上下運動，迫使系統(tǒng)的狀態(tài)沿著這個規(guī)定的超平面向平衡點滑動，漸進穩(wěn)定于平衡點或平衡點的某個允許的鄰域內，即滑動模態(tài)運動?；Ｗ兘Y構控制對系統(tǒng)的參數(shù)變化和不確定性擾動有較強的魯棒性，并具有降階解耦、響應速度快、動態(tài)性能好和易于實現(xiàn)的優(yōu)點?；Ｗ兘Y構系統(tǒng)的滑動模態(tài)具有完全的自適應性，任一系統(tǒng)都有不確定的參數(shù)，要受到外部環(huán)境的各種干擾等，但通過構造滑模變結構控制的控制律可使得各種外界擾動對滑動模態(tài)不發(fā)生影響，實現(xiàn)完全自適應，提高SRD的性能。