【主管Q:2347660】2号站开户19701SRM的机电方程简称SRM）的研究在国内外取得了很大的发展，但作为一种新型调速驱动系统，研究的历史还较短，其技术涉及到电机学、微电子、电力电子、控制理论等众多学科领域，加之其复杂的非线性特性，导致研究的困难性，在电机理论、性能分析和设计等方面都还不够成熟、完善，存在大量的工作要做。其中较为突出的问题是：1）由于SR电机的双凸极结构，电机模型具有严重的非线性，使得建立SR电机的数学模型非常困难；2）转子位置传感器的存在影响了电机控制系统的高速性能、可靠性和成本，所以研究无位置传感器转子位置检测技术（或间接位置检测技术）是SRD系统研究的重要课题之一。

近几年来，间接转子位置检测方法有了较大进步和发展，检测精度有了较大的提高，但间接转子位置估算方法均存在一定的误差，由于转子估算误差的影响，使电机的调速性能下降，转矩脉动增加，为了克服转子位置估算误差影响，本文同时研究了开关磁阻电机的非线性数学模型和基于模糊推理规则的无位置传感器转子位置的估算方法，并针对此方法中误差信号进行了分析。

为磁通；61为转子位置角；a；为角速度；为电磁转矩；r，为负载转矩。

式（1）为电机关系方程，式（2）为电机的电磁转矩方程，式（3）为电磁转矩与负载转矩平衡方程。

2基于模糊推理规则的转子估算方法2.1转子位置的模糊推理规则训练单元由电机非线性方程可以看出，电机方程中- 6三者之间存在着密切关系，磁链v/是绕组相电压！7和相电流庇函数，其计算公式为：对于SRD系统，可以通过式（4）计算出相磁链值，故为了简化分析过程，不再讨论！间的关系，而分析之间的关系，并研究在已知和/的前提下，估算转子位置角的方法，即基于电机方程中的关系来估算转子位置的方法。

SR电机中的关系如所示，磁链V是转子位置角6和电流见一个非线性函数关系，因此通过获得转子相绕组中的电流信息和磁链的信息，可以判断出转子位置角度。

由图i可以看出，不同的v和财应不同的植，每个数据对对应一个数组（的丨，的，如果把每个数组均描述出来，将对应无数数组，控制器的存储空间是有限的，无法存储过于大的数组，另外在实时控制过程中，数组过大时，查表亦需要很长的时间，无法满足快速控制。采用模糊推理方法可以节省大量的存储空间和数据查询时间，能够解决这个问题。2号站平台总代

为了建立电机的pi-树莫糊推理关系，电机各种信息的模糊推理规则训练是必须的。训练模糊规则的信息来源于下面两个方面：1）静态的磁链曲线，用以提供电磁特性中的各种信息；2）电机动态运行特性，用以提供电机的实时运行特性，其中包括各种现象对电机性能的影响，例如：相间耦合，温度效应，涡流和集肤效应等。

训练数据被定义为两个输入和一个输出的数据对，所测点由式（5）描述。

训练阶段包括如下几个步骤：1）对输入和输出变量进行模糊化，实际计算的关系曲线如所示，磁链V的取值范围为01，由小到大分为19级，电流庇取值范围为0A20A，分为17级，转子位置角度6的变化范围是0°30°，分为17级。对于8/6极电机来讲，电机运行过程中转子位置角度6的实际取值范围为7.522.5°，故模糊推理的角度分级精度小于1°，如所示。i、6的分级精度可以再细，但分级精度越细，数据量越大，模糊推理规则越多，要求的处理器速度越高。

⑷角度变量的隶属度函数Fig. 2）建立以磁链，电流和角度关系为基础的模糊推理规则。

模糊变量的一个集合；表示隶属度函数为/U0模糊变量的一个集合；说111为转子位置角论域中具有隶属度函数为/U的的结果性模糊子集。

获得模糊规则的适用度：当一个新规则由2）获得以后，就对这个规则进行适用度的归算，以得到更好的模糊规则。

建立模糊规则库：数据元素处理以后，将得到的模糊推理规则建成一个相关的二维模糊规则库。

2.2利用静态曲线和动态数据的训练结果正如以上所述，建立模糊规则库的第一个步骤就是量化电机的V-i-e曲线，曲线上的每一个点都代表包括以磁链和电流作为输入元素并以角度为输出一个元素的集合，静态磁链特性曲线将表征电机的运行特性。由于电机的实时运行中涡流、互感、温度影响以及肌肤效应的存在，检测结果势必存在一定的误差，所以为了进一步优化电机的实时模型，在训练过程中，除了对第一特性进行考虑外，同时对电机的各种动态数据也进行了分析，在二者的基础之上，获得了模糊规则表，如表1所示，作为在控制系统中转子位置估计的基础。

表1模糊规则表Tab. 3估算中的噪声和误差分析有关位置检测方案中，对误差影响方面的分析内容相对来说比较少，本文针对这个问题进行了深入分析，同时提出在具体类型的SR电机中通过物理化设计来提高位置检测对误差的鲁棒性，为了问题的简化，已有的误差分析都是以线性或是分段线性的电机磁化特性曲线为基础的。

在误差分析中，没有对电机的模型进行线性化作出任何假设，所以结果可以适用于一般情况下的无位置检测器方案，即利用电机的非线性磁化方程，从所测到的磁链和电流的值对转子位置进行估测。通常情况下，磁链是不可能直接测量到的，为了论述和计算方便，略去相的表示符号后，得到式（7），用于磁链计算。

在电机运行时，每相的电流和电压可以测量，离散后得到式（8），以计算不同时刻的由式（8）可以计算这个方程需要的相电压和相电流的数字量为实际中的检测到的电流和电压值。2号站测速地址

在实际过程中，反馈信号存在许多误差，在电机驱动系统中各种误差源可分类为测量误差、参数变化、测量噪声以及计算误差4种，根据以上的分类，可分析各种误差源在磁链计算中的误差，进而分析估算转子位置角的误差。各个具体误差源及对转子估算误差的影响见表2.表2估算中的信号误差源和影响误差类型原因对估算转子角度的影响测量误差检测器误差检测器等级误差较小，小于参数变化主要是因为温度变化而引起的电机相绕组阻值变化较小，小于测量噪声1）由测量回路及相关的开关型功率半导体电容耦合形成的噪声电机或功率回路的电磁干扰较大，大于1°由非理想布线等造成的测量回路误差积分误差~1）漂移和温度变化积分补偿误差较小，小于0.5°量化误差4结论本文提出的基于模糊推理规则的无位置传感器转子位置估算方法，在一定程度上减小了电机间接转子位置角度估计中的误差，从而能够实现电机性能的良好控制，提高了电机的转速控制精度和抑制转矩脉动。