(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210652648.1 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 西北工业大 学 地址 710072 陕西省西安市友谊西路127号 (72)发明人 葛乐飞　张东鹏　钟继析　宋受俊　 窦满峰　刘卫国　 (74)专利代理 机构 西安凯多 思知识产权代理事 务所(普通 合伙) 61290 专利代理师 王鲜凯 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 17/14(2006.01) H02P 25/08(2016.01) (54)发明名称 一种基于多项式傅里叶级数的开关磁阻电 机建模方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于多项式傅里叶级数的 开关磁阻电机建模方法， 通过离线测量获取开关 磁阻电机的转矩特性、 电流特性、 磁链特性和转 子位置特性并构建数据表， 进而利用推导得出的 多项式傅里叶级数公式与数据拟合工具cftool 对数据表进行拟合， 即用少量系数取代传统复杂 繁琐的数据表， 通过一个多项式傅里叶级数方程 对开关磁阻电机进行建模。 仿真验证了这种方法 不仅有效降低了存储空间的占用， 而且 具有较高 的精度， 有利于促进开关磁阻电机的实际应用。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115238453 A 2022.10.25 CN 115238453 A 1.一种基于多 项式傅里叶级数的开关磁阻电机建模方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： 步骤1： 测量开关磁阻电机转矩特性、 电流特性、 磁链特性和转子位置特性并构建数据 表iph( θph, ψph)、 Tph( θph, ψph)； 其中θph为转子位置， iph为相电流值， ψph为相磁链值， Tph为电机 输出转矩； 步骤2： 给 出多项式傅里叶级数 形式的转矩模型： 所述转矩模型中的系数akj， k＝1,2,3,4,j＝1,2,3,4的求取是： 采用拟合工具cft ool拟 合数据表Tph( θph, ψph)； 其中： M、 N为傅里叶级数方程的阶数， θph为转子位置， ψph为相磁链值， Tph为电机输出转 矩； 步骤3： 给 出多项式傅里叶级数 形式的电流模型： 所述电流模型中的系数bkj， k＝1,2,3,4,j＝1,2,3,4的求取是： 采用拟合工具cft ool拟 合数据表iph( θph, ψph)； 其中M、 N为傅里叶级数 方程的阶数， θph为转子位置， iph为相电流 值， ψph为相磁链值。 2.根据权利要求1所述一种基于多项式傅里叶级数的开关磁阻电机建模方法， 其特征 在于： 所述 步骤2中 M＝4,N＝4。 3.根据权利要求1所述一种基于多项式傅里叶级数的开关磁阻电机特性表示方法， 其 特征在于： 所述 步骤3中 M＝4,N＝4。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115238453 A 2一种基于多项式傅里叶级数的开关磁阻电机 建模方法 技术领域 [0001]本发明属于电机控制领域， 涉及一种基于多项式傅里叶级数的开关磁阻电机建模 方法。 背景技术 [0002]随着科技的发展， 航空飞机上许多由液压、 机械和气动装置驱动的系统已改为电 驱动， 其在简化 飞机动力系统的同时， 也对驱动电机的稳定性与鲁棒性有着严格要求。 开关 磁阻电机结构 简单、 稳定性 好、 耐高温等特点使其成为 航空电机领域有力的竞争者。 [0003]开关磁阻电机 的高性能、 高鲁棒性控制， 离不开对其转矩、 电流特性的精确 建模， 然而开关磁阻电机磁路饱和、 涡流、 磁滞效应产生的非线性， 使得开关磁阻电机磁转矩、 电 流特性难以数学模拟， 传统上采用构建数据表的方法来描述开关磁阻电机的转矩、 电流特 性。 申请人在进行开关磁阻电机调速控制实验中发现， 用于开关磁阻电机建模的数据表占 用了大量的存储空间， 提高了电机的控制成本， 给开关磁阻电机的大规模实际应用带来了 挑战。 发明内容 [0004]要解决的技 术问题 [0005]为了避免现有技术的不足之处， 本发明提出一种基于多项式傅里叶级数的开关磁 阻电机建模方法， 首先测量开关磁阻电机的磁链特性、 转子位置特性、 电流特性和转矩特 性， 进而构建传统数据 表， 之后通过一个多项式傅里叶级数模 型来描述数据表， 即用少量系 数取代传统复杂繁琐的数据表， 通过多项式傅里叶级数方程来对开关磁阻电机进行建模。 这种方法不仅有效降低了存储空间的占用， 而且具有较高的精度。 有利于促进开关磁阻电 机的实际应用。 [0006]技术方案 [0007]一种基于多项式傅里叶级数的开关磁阻电机建模方法， 其特征在于： 包括以下步 骤： [0008]步骤1： 测量开关磁阻电机转矩特性、 电流特性、 磁链特性和转子位置特性并构建 数据表iph( θph, ψph)、 Tph( θph, ψph)； 其中θph为转子位置， iph为相电流值， ψph为相磁链值， Tph为 电机输出转矩； [0009]步骤2： 给 出多项式傅里叶级数 形式的转矩模型： [0010] [0011]所述转矩模型中的系数akj， k＝1,2,3,4,j＝1,2,3,4的求取是： 采用拟合工具 cftool拟合数据表Tph( θph, ψph)； [0012]其中： M、 N为傅里叶级数方程的阶数， θph为转子位置， ψph为相磁链值， Tph为电机输 出转矩；说　明　书 1/4 页 3 CN 115238453 A 3