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基于模糊自适应PID的SRM直接转矩控制系统研究

来源：电工电气发布时间：2024-07-03 08:03 浏览次数：59

基于模糊自适应PID的SRM直接转矩控制系统研究

王雷，高亨，崔玉鑫，王育安，吴建昆

(河北科技大学电气工程学院，河北石家庄 050000)

摘要：针对传统模糊控制器在控制过程中存在超调量大、控制精度不高以及静差等问题，提出了一种基于优化模糊自适应 PID 的开关磁阻电机控制方法。利用改进蝙蝠算法对模糊控制器进行优化，以外环模糊自适应 PID 控制器的输出变量为内环控制系统的参考转矩，送入直接转矩控制系统。仿真结果表明，经过算法优化的模糊自适应 PID 控制器在动态性能和鲁棒性方面明显优于传统模糊 PID 控制器，成功克服了模糊控制中存在的稳态误差和抗干扰能力不足的问题，有效解决了系统上升时间和超调之间的矛盾，同时显著减少了电机转矩的脉动。

关键词： 开关磁阻电机；模糊自适应PID ；改进蝙蝠算法；直接转矩控制

中图分类号：TM352 ；TP273+.2 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2024)06-0023-06

Research on SRM Direct Torque Control System Based on

Fuzzy Adaptive PID

WANG Lei, GAO Heng, CUI Yu-xin, WANG Yu-an, WU Jian-kun

（School of Electrical Engineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050000, China）

Abstract: Aiming at the traditional fuzzy controllers in the control process, there were problems such as large overshoot, low control accuracy and static error, a switching reluctance motor control method based on optimize fuzzy adaptive PID was presented. The fuzzy controller was optimized by using improved bat algorithm, and the output variables of the outer loop fuzzy adaptive PID controller is the reference torque of the inner loop control system, which is sent to the direct torque control system. The simulation results showed that the algorithm-optimized fuzzy adaptive PID controller is significantly better than the traditional fuzzy PID controllers in dynamic performance and robustness. It successfully overcomed the problems of steady-state errors and insufficient anti-interference capabilities in fuzzy control, and effectively solved the contradiction between the system rise time and overshoot, and at the same time significantly reduced the pulse of the motor torque.

Key words: switched reluctance motor; fuzzy adaptive PID; improved bat algorithm; direct torque control

参考文献

[1] 何莉，万沛霖，肖蕙蕙. PID 型模糊控制器在开关磁阻电机驱动系统中的应用[J] . 中小型电机，2004，31(4)：32-35.

[2] HO C Y, WANG J C, HU K W, et al.Development and operation control of a switched-reluctance motor driven flywheel[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2019，34(1) ：526-537.

[3] 孙德博，胡艳芳，牛峰，等. 开关磁阻电机调速系统故障诊断和容错控制方法研究现状及展望[J]. 电工技术学报，2022，37(9) ：2211-2229.

[4] 蔡燕，居春雷，王浩楠，等. 开关磁阻电机的新型直接瞬时转矩控制方法及其高效率运行[J]. 电工技术学报，2022，37(18) ：4625-4637.

[5] 李梦茹，冬雷，于坤洋，等. 开关磁阻电机直接转矩控制方法的优化[J] . 微特电机，2022，50(11) ：16-22.

[6] 金爱娟，刘梦阳，李少龙，等. 平稳高效的开关磁阻电机控制算法[J] . 包装工程，2021，42(13) ：230-240.

[7] 胡春龙. 基于 DSP 的开关磁阻电机直接转矩控制系统设计与实现[J]. 电气自动化，2022，44(5) ：5-7.

[8] 杜开亮. 基于神经网络的开关磁阻电机建模及无位置传感器控制[D]. 重庆：重庆大学，2013.

[9] 张振国，徐建科，江涛，等. 开关磁阻电机直接转矩模糊控制器设计与仿真[J] . 计算机仿真，2012，29(9) ：178-181.

[10] 周永勤，徐爽，吴桐，等.12/8 极开关磁阻电机直接转矩控制系统建模与仿真[J] . 哈尔滨理工大学学报，2017，22(4) ：75-80.

[11] 何映思. 模糊推理方法及模糊逻辑形式系统研究[D] .重庆：西南大学，2011.

[12] 王宏波. 开关磁阻电机控制技术在煤矿绞车上的应用[J]. 煤矿现代化，2013，55(2) ：79-80.

[13] 乔维德. 遗传模糊神经网络在交流伺服系统中的应用[J]. 江苏电器，2007(2) ：29-31.

[14] SINGH D, SALGOTRA R, SINGH U.A novel modified bat algorithm for global optimization[C]//2017 4th International Conference on Innovations in Information, Embedded and Communication Systems，2017.

[15] GOUDARZI A , FAHAD S , NI Jiahua , et al . A sequential hybridization of ETLBO and IPSO for solving reserve-constrained combined heat,power and economic dispatch problem[J].IET Generation, Transmission & Distribution，2022，16(10) ：1930-1949.

[16] ZHAO Bin, CHEN Hao, GAO Diankui, et al.Cleaning decision model of MBR membrane based on Bandelet neural network optimized by improved Bat algorithm[J].Applied Soft Computing，2020，91(9)：106211.

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