开关磁阻电机(Switched Reluctance Motor,SRM)调速系统作为一种新型的机电一体化调速系统,系统融合了开关磁阻电机与现代电力电子技术,以及微机控制技术。开关磁阻电机简单而坚固的结构、良好的性能、可靠性好、效率高、成本低等特点,在工业和研究领域有着很大的吸引力。由于自身双凸极型结构导致转矩脉动大,在一定程度上阻碍其广泛应用。传统转矩分配函数(Torque Sharing Function,TSF)在高速下由于换向时间短,实际电流无法跟踪给定电流,导致实际转矩不能跟踪给定转矩,产生转矩脉动。高速时脉动主要发生在三个阶段:换向前期,开通相电流上升缓慢,转矩输出不足;换向后期,由于电流下降缓慢,输出转矩偏高;换相后,在负转矩区续流电流仍然没有衰减至零,产生制动转矩,造成转矩脉动。论文提出了一种基于转矩补偿的TSF新方法,该方法针对脉动产生的三个阶段分别进行补偿,换向前期,电流下降跟踪能力强,通过控制电流下降速度来补偿转矩不足;换向后期,上升电流跟踪能力强,通过控制上升电流补偿多余转矩;换向后的续流电流产生的制动转矩,通过增大上升电流加以补偿,通过上述补偿方法使合成转矩保持恒定,实现平稳换向,抑制转矩脉动。论文搭建了基于Mablab/Simulink的开关磁阻电机仿真模型并进行了仿真,仿真结果表明,该方法有效地抑制了开关磁阻电机转矩脉动。为获取实际转矩,设计了一种开关磁阻电机转矩观测器,基于电机转矩、电流和转子位置的非线性关系,论文采用二次曲线拟合的方法,得到电机额定电流下转矩-电流-角度的一条特性曲线(TTBL曲线),并以该曲线为参考,推导出任意电流下的TTBL曲线族,实现实时转矩估算。Matlab分析结果表明,该转矩观测器具有一定的转矩估算精度。最后,论文以一台15kW三相6/4极开关磁阻电机为样机,在基于TMS320F28335的开关磁阻电机试验平台上完成了算法的编写并进行了实验,验证了所提方法的正确性和可行性。