CN107332490B - 一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法 - Google Patents

一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，包括以下步骤：一、开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角及第p相绕组电流信号的采集与传输；二、开关磁阻电机的第p相绕组工作区间的判断；三、获得开关磁阻电机的瞬时转矩；四、获得模糊直接瞬时转矩控制策略并对开关磁阻电机的瞬时转矩进行控制。本发明方法步骤简单，实现方便，转矩波动小，响应速度快，能够提高***的性能，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法
技术领域
本发明涉及开关磁阻电机的转矩控制技术领域，尤其是涉及一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法。
背景技术
开关磁阻电机(SRM)，与常见的连续定子磁场的异步交流电机和永磁同步电机相区别，是一种不连续磁场的多相电机，且是一种调速性能良好的调速电机。但是，开关磁阻电机也有一些缺点，例如转矩脉动较大。输出转矩脉动大影响了开关磁阻电机的广泛应用。因此如何抑制开关磁阻电机的转矩脉动成了开关磁阻电机研究领域内的研究热点。
常见的转矩控制方法是Kim C-H和Ha I-J，在1996年的IEEE Transactions onControl Systems Technology提出的转矩分配函数控制法是一种应用广泛的转矩脉动抑制方法。它的实质是合理地分配与调节各相电流所对应的电磁转矩分量，使总输出转矩以较小的误差跟踪期望的转矩波形。
为了实现速度控制，速度误差经过控制算法限幅后，成为给定转矩，而给定转矩在分配函数处于不同位置时能够精确计算出各相期望转矩，然后分配的各相转矩再一次通过转矩模型映射对应参考相电流或者参考相磁链，较常用的一种计算方法是通过事先已经测量好的转矩表，在对应位置角通过查表的形式获得参考相电流或者参考相磁链，还可以通过智能算法将已经训练好的模型根据输入的转矩、位置计算输出的参考相电流或者参考相磁链。这样，电流或磁链控制环就可以根据给定的输入电流或者磁链和捕获的反馈电流或者磁链计算出它们误差，通过一定的方式驱动开关磁阻电机各相按照给定导通，实现给定速度准确控制。转矩分配法就是恒定转矩分配给各相，再利用静态转矩模型，实现转矩到电流的映射，最后通过控制电流实现恒转矩控制。
但是不同转速下电机对电流波形的要求不尽相同，就使得采用固定转矩分配函数的策略难以获得较好的电流跟踪效果，对于实时控制的适应性较差。而且，转矩控制在转矩分配法中，是以一种电流或磁链优化的间接方法，转矩响应速度有待提高。
直接瞬时转矩控制方法(DITC)研究是Robert B Inderka在2003年IEEETransactions on Industry Application提出的一种转矩控制的新思想。这种方法提出了转矩闭环的直接瞬时转矩控制转矩脉动方法，该方法以开关磁阻电机正向串联的单相工作为基础。通过分析每相输出转矩是绕组电压励磁并根据“开关磁阻电机转动时磁阻最小理论”带动电机旋转，并且输出转矩。提出通过反馈转矩和给定转矩的误差计算每一瞬时下的电机绕组电压等级，从而控制电机的输出转矩的方法。
国内有大批学者也对直接瞬时转矩方法进行了深入的研究，并且将成果发表在国内权威期刊。漆汉宏等在2007年《电工技术学报》，夏长亮等在2006年《中国电机工程学报》，李珍国在2010年《电工技术学报》上，对这种方法进行了深入的分析和研究。这些研究方法沿用了Robert B Inderka提出的控制方法和思想，他们通过提出新型滞环策略或者新型驱动拓扑，控制绕组瞬时电压控制输出转矩，抑制转矩脉动。这些学者仍然采用的是滞环控制绕组电压等级，改变输出转矩，抑制转矩脉动。
滞环控制方法是一种常见的控制方法，它结构简单，应用广泛。但是，滞环控制方法和转矩误差限的设计关系紧密，如果误差限较小，那么转矩响应快，但是容易给***带来震荡。如果误差限设的较大，那么达不到转矩脉动抑制目的，控制***的响应速度也降低了。
传统的直接瞬时转矩控制方法(DITC)中，直接瞬时转矩控制算法的关键是转矩误差的滞环控制。通过滞环控制，利用不同的相绕组电压状态来控制不同位置角下相绕组电压，控制电磁转矩。其中，由查表法得到的瞬时转矩作为控制量，与参考转矩进行比较后，再送入转矩调节器控制。在每个极矩角内，各相绕组轮流导通，导通角分成单相导通区和换相导通区两类。
开关磁阻电动机起动并连续运行的条件是转矩为正。在电感的上升区输出各相转矩，在电感下降区输出负转矩将会给输出总转矩带来很大的波动。在直接瞬时转矩控制中，转矩是直接控制的变量，绕组相电压由参考转矩和瞬时转矩之差决定。在开关磁阻电机单相运行模式下，按不同位置导通相数的不同，把转子角度产生转矩的区域分为单相导通区域和换相区域。
传统的直接瞬时转矩控制方法(DITC)采用了策略，这种方法虽然能够控制转矩误差，但是众所周知滞环策略对于误差限设计的要求很高。如果，误差限设计较小，往往会引起***的不稳定，控制器的输出指令频率甚至有可能超过开关响应，影响了***的动作。如果误差限过大，那么***对于误差的敏感度会降低，影响了控制效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其方法步骤简单，实现方便，转矩波动小，响应速度快，能够提高***的性能，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角及第p相绕组电流信号的采集与传输：通过位置传感器对开关磁阻电机第p相绕组对应转子位置角进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块；通过电流传感器对开关磁阻电机第p相绕组的电流信号进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块；其中，p为m相开关磁阻电机的当前相绕组，m的取值为3、4、5、6；
步骤二、开关磁阻电机的第p相绕组工作区间的判断：所述微控制器模块对其接收到的开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角θ，并根据其得到的开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角θ，判断开关磁阻电机的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间还是单相工作区间，当θ∈[θp,on,θp-1,off]时，开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将导通工作区间，当θ∈[θp+1,on，θpo,ff]时，开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将关断工作区间，当θ∈[θp-1,off,θp+1,on]时，开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在单相工作区间；其中，p-1为m相开关磁阻电机(7)的当前相绕组的前一相绕组，p+1为m相开关磁阻电机(7)的当前相绕组的后一相绕组，θp,on为当前相绕组的导通角，θp-1,off为当前相绕组的前一相绕组的关断角，θp+1,on为当前相绕组的后一相绕组的导通角，θp,off为当前相绕组的关断角；
步骤三、获得开关磁阻电机的瞬时转矩：所述微控制器模块对其接收到的开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角θ，并对其接收到的第p相绕组的电流信号进行分析处理，得到开关磁阻电机的第p相绕组电流i；所述微控制器模块再根据其得到的开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角θ和第p相绕组电流i查找预先存储在数据存储模块中的转矩检测表，得到开关磁阻电机的瞬时转矩T；其中，转矩检测表是开关磁阻电机的不同转子位置角下开关磁阻电机绕组电流与瞬时转矩T之间的对应关系表；
步骤四、获得模糊直接瞬时转矩控制策略并对开关磁阻电机的瞬时转矩进行控制，具体过程为：
步骤401、所述微控制器模块将瞬时转矩T与给定转矩Te进行比对，计算得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT，并根据预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系对误差ΔT进行模糊化处理，且将模糊化处理后的误差ΔT作为模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入；
步骤402、所述微控制器模块根据公式对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT求导，得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC，并根据预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系对误差ΔT随时间t的变化率ΔTC进行模糊化处理，且将模糊化处理后的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC作为模糊直接瞬时转矩控制的第二个输入；
步骤403、所述微控制器模块分开关磁阻电机的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间和单相工作区间三种情况，根据模糊直接瞬时转矩控制方法，输出对开关磁阻电机的第p相绕组电压状态的控制信号，对开关磁阻电机进行控制；具体过程为：
当开关磁阻电机的第p相工作在即将导通工作区间时，所述微控制器模块根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块内部存储器中的由微控制器模块预先制定好的即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机进行控制；
当开关磁阻电机的第p相工作在即将关断工作区间时，所述微控制器模块根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块内部存储器中的由微控制器模块预先制定好的即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机进行控制；
当开关磁阻电机的第p相工作在单相工作区间时，所述微控制器模块根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块内部存储器中的由微控制器模块预先制定好的单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机进行控制。
上述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤403中所述微控制器模块预先制定即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表、即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表和单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表的具体过程为：
步骤4031、通过位置传感器对开关磁阻电机第p相绕组对应转子位置角进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块；通过电流传感器对开关磁阻电机第p相绕组的电流信号进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块；
步骤4032、所述微控制器模块对其接收到的开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角θ，并对其接收到的第p相绕组的电流信号进行分析处理，得到开关磁阻电机的第p相绕组电流i；所述微控制器模块再根据其得到的开关磁阻电机的第p相绕组对应转子位置角θ和第p相绕组电流i查找预先存储在数据存储模块中的转矩检测表，得到开关磁阻电机的瞬时转矩T；其中，转矩检测表是开关磁阻电机的不同转子位置角下开关磁阻电机绕组电流与瞬时转矩T之间的对应关系表；
步骤4033、所述微控制器模块将瞬时转矩T与给定转矩Te进行比对，计算得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT；
步骤4034、所述微控制器模块根据公式对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT求导，得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC；
步骤4035、所述微控制器模块对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT和瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC进行模糊化处理，其具体过程如下：
步骤40351、定义瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT的模糊状态集合为{负大、负小、零、正小、正大}，并根据预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT进行模糊化处理；
步骤40352、定义瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态集合为{负、零、正}，并根据预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC进行模糊化处理；
步骤4036、定义模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态为{+1、-1、0}，并分开关磁阻电机的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间和单相工作区间三种情况，制定模糊直接瞬时转矩控制根据误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊状态得到模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的模糊控制规则，且将开关磁阻电机的第p相绕组工作在即将导通工作区间时模糊控制规则中误差ΔT的模糊状态、误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的一一对应关系制定成即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，将开关磁阻电机的第p相绕组工作在即将关断工作区间时模糊控制规则中误差ΔT的模糊状态、误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的一一对应关系制定成即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，将开关磁阻电机的第p相绕组工作在单相工作区间时模糊控制规则中误差ΔT的模糊状态、误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的一一对应关系制定成单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表。
上述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤401中所述预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系与步骤40351中所述预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系相同，且均为：当误差ΔT的模糊状态为负大时，对应的论域范围为-20N·m≤ΔT≤-9N·m；当误差ΔT的模糊状态为负小时，对应的论域范围为-9N·m≤ΔT≤-3N·m；当误差ΔT的模糊状态为零时，对应的论域范围为-3N·m≤ΔT≤3N·m；当误差ΔT的模糊状态为正小时，对应的论域范围为3N·m≤ΔT≤9N·m；当误差ΔT的模糊状态为正大时，对应的论域范围为9N·m≤ΔT≤20N·m。
上述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤402中所述预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系与步骤40352中所述预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系相同，且均为：当误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态为负时，对应的论域范围为-20N·m/△Ts≤ΔTC≤-4N·m/△Ts；当误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态为零时，对应的论域范围为-4N·m/△Ts≤ΔTC≤4N·m/△Ts；当误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态为正时，对应的论域范围为4N·m/△Ts≤ΔTC≤20N·m/△Ts；其中，△Ts表示一个单位采样时间。
上述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤4036中所述即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表用语言描述为：
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负大和负、负大和零、负大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为零和负、零和零、零和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正小和正、正小和零、正小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、1和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正大和正、正大和零、正大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1。
上述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤4036中所述即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表用语言描述为：
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、-1和-1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为零和负、零和零、零和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正小和正、正小和零、正小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正大和正、正大和零、正大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1。
上述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤4036中所述单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表用语言描述为：
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、-1和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为零和负、零和零、零和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正小和正、正小和零、正小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、1和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正大和正、正大和零、正大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1。
上述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤403中所述微控制器模块输出对开关磁阻电机的第p相绕组电压状态的控制信号，对开关磁阻电机进行控制时，是通过对不对称半桥驱动电路中的全控型开关管进行控制实现的；所述不对称半桥驱动电路包括直流电源E和并联在直流电源E输出端之间的多个绕组独立驱动电路，所述绕组独立驱动电路的数量与开关磁阻电机的绕组数量相等，每个所述绕组独立驱动电路均由全控型开关管S1和S2以及续流二极管D1和D2构成，所述全控型开关管S1的控制端和全控型开关管S2的控制端均与所述微控制器模块相接，所述全控型开关管S1的一端和续流二极管D1的负极均与直流电源E的正极输出端相接，所述全控型开关管S1的另一端和续流二极管D2的负极均与开关磁阻电机的任意一相绕组的一端相接，所述续流二极管D1的正极和全控型开关管S2的一端均与开关磁阻电机的任意一相绕组的另一端相接，所述续流二极管D2的正极和全控型开关管S2的另一端均与直流电源E的负极输出端相接；
当电压状态为“+1”时，所述微控制器模块控制全控型开关管S1和S2均导通；
当电压状态为“0”时，所述微控制器模块控制全控型开关管S1断开，并控制全控型开关管S2导通；
当电压状态为“-1”时，所述微控制器模块控制全控型开关管S1和S2均断开。
上述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述位置传感器为相对式旋转编码器。
上述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述微控制器模块包括DSP数字信号处理器。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明能够提高***的响应速度，同时改进原滞环算法在响应过程中易于给***带来波动的缺点，并且进一步提高***的转矩脉动抑制能力，提高***的性能。
2、本发明通过对一相绕组三个状态的控制策略的设计，通过不同的策略使得电机在不同的绕组的导通状态下达到输出最优化；并且由于开关磁阻电机(SRM)特殊输出特性，开关磁阻电机(SRM)的输出策略并不需要特殊的解模糊算法，方法步骤简单，实现方便，控制效果好。
3、本发明所涉及的直接瞬时转矩控制方法(DITC)是一种完全不同于直接转矩控制方法(DTC)的方法，直接转矩控制方法(DTC)将交流电机的磁链和转矩作为闭环控制变量形成对转矩的高性能控制，但是这种方法适用于交流电机，而本发明所涉及的直接瞬时转矩控制方法(DITC)只有一个闭环变量转矩分量，并且不需要构造复杂的空间向量表，是一种专属于开关磁阻电机的高效控制方法。
4、本发明的实用性强，使用效果好，便于推广使用。
综上所述，本发明方法步骤简单，实现方便，转矩波动小，响应速度快，能够提高***的性能，实用性强，使用效果好，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的方法流程框图。
图2为本发明所采用的硬件***的电路原理框图。
图3为本发明不对称半桥驱动电路的电路原理图。
图4为本发明的模糊控制输出转矩波形。
图5为滞环控制策略输出转矩波形图。
附图标记说明:
1—位置传感器； 2—电流传感器； 3—信号调理电路模块；
4—微控制器模块； 5—数据存储模块； 6—不对称半桥驱动电路；
7—开关磁阻电机。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，包括以下步骤：
步骤一、开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角及第p相绕组电流信号的采集与传输：通过位置传感器1对开关磁阻电机7第p相绕组对应转子位置角进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块3进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块4；通过电流传感器2对开关磁阻电机7第p相绕组的电流信号进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块3进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块4；其中，p为m相开关磁阻电机7的当前相绕组，m的取值为3、4、5、6；
步骤二、开关磁阻电机7的第p相绕组工作区间的判断：所述微控制器模块4对其接收到的开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角θ，并根据其得到的开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角θ，判断开关磁阻电机7的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间还是单相工作区间，当θ∈[θp,on,θp-1,off]时，开关磁阻电机7的第p相绕组工作在即将导通工作区间(也即是换相区，开关磁阻电机7的第p-1相绕组即将关断而第p相绕组将进入单相导通)，当θ∈[θp+1,on，θp,off]时，开关磁阻电机7的第p相绕组工作在即将关断工作区间(也即是换相区，开关磁阻电机7的第p相绕组即将关断而第p+1相绕组将进入单相导通)，当θ∈[θp-1o,ff,θp+o1n,]时，开关磁阻电机7的第p相绕组工作在单相工作区间(也即是单相导通区，即开关磁阻电机7的第p相绕组单相导通)；其中，p-1为m相开关磁阻电机7的当前相绕组的前一相绕组，p+1为m相开关磁阻电机7的当前相绕组的后一相绕组，θp,on为当前相绕组的导通角，θp-1,off为当前相绕组的前一相绕组的关断角，θp+1,on为当前相绕组的后一相绕组的导通角，θp,off为当前相绕组的关断角；
以四相开关磁阻电机7为例，即取m的值为4，该开关磁阻电机7共有A、B、C、D四相绕组，假设该开关磁阻电机7的转动方向是A到B到C到D再到A，B相绕组为当前相绕组，即p为四相开关磁阻电机7的当前相绕组，即B相绕组；p-1为四相开关磁阻电机7的当前相绕组的前一相绕组，即A相绕组；p+1为四相开关磁阻电机7的当前相绕组的后一相绕组，即C相绕组；θp,on的取值为7.5°，θp-1,off的取值为14°，θp+1,on的取值为22.5°，θp,off的取值为29°；
步骤三、获得开关磁阻电机7的瞬时转矩：所述微控制器模块4对其接收到的开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角θ，并对其接收到的第p相绕组的电流信号进行分析处理，得到开关磁阻电机7的第p相绕组电流i；所述微控制器模块4再根据其得到的开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角θ和第p相绕组电流i查找预先存储在数据存储模块5中的转矩检测表，得到开关磁阻电机7的瞬时转矩T；其中，转矩检测表是开关磁阻电机7的不同转子位置角下开关磁阻电机7绕组电流与瞬时转矩T之间的对应关系表；
步骤四、获得模糊直接瞬时转矩控制策略并对开关磁阻电机7的瞬时转矩进行控制，具体过程为：
步骤401、所述微控制器模块4将瞬时转矩T与给定转矩Te进行比对，计算得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT，并根据预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系对误差ΔT进行模糊化处理，且将模糊化处理后的误差ΔT作为模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入；
步骤402、所述微控制器模块4根据公式对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT求导，得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC，并根据预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系对误差ΔT随时间t的变化率ΔTC进行模糊化处理，且将模糊化处理后的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC作为模糊直接瞬时转矩控制的第二个输入；
步骤403、所述微控制器模块4分开关磁阻电机7的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间和单相工作区间三种情况，根据模糊直接瞬时转矩控制方法，输出对开关磁阻电机7的第p相绕组电压状态的控制信号，对开关磁阻电机7进行控制；具体过程为：
当开关磁阻电机7的第p相工作在即将导通工作区间时，所述微控制器模块4根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块4内部存储器中的由微控制器模块4预先制定好的即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机7的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机7进行控制；
当开关磁阻电机7的第p相工作在即将关断工作区间时，所述微控制器模块4根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块4内部存储器中的由微控制器模块4预先制定好的即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机7的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机7进行控制；
当开关磁阻电机7的第p相工作在单相工作区间时，所述微控制器模块4根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块4内部存储器中的由微控制器模块4预先制定好的单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机7的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机7进行控制。
本实施例中，步骤403中所述微控制器模块4预先制定即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表、即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表和单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表的具体过程为：
步骤4031、通过位置传感器1对开关磁阻电机7第p相绕组对应转子位置角进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块3进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块4；通过电流传感器2对开关磁阻电机7第p相绕组的电流信号进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块3进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块4；
步骤4032、所述微控制器模块4对其接收到的开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角θ，并对其接收到的第p相绕组的电流信号进行分析处理，得到开关磁阻电机7的第p相绕组电流i；所述微控制器模块4再根据其得到的开关磁阻电机7的第p相绕组对应转子位置角θ和第p相绕组电流i查找预先存储在数据存储模块5中的转矩检测表，得到开关磁阻电机7的瞬时转矩T；其中，转矩检测表是开关磁阻电机7的不同转子位置角下开关磁阻电机7绕组电流与瞬时转矩T之间的对应关系表；
步骤4033、所述微控制器模块4将瞬时转矩T与给定转矩Te进行比对，计算得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT；
步骤4034、所述微控制器模块4根据公式对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT求导，得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC；
步骤4035、所述微控制器模块4对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT和瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC进行模糊化处理，其具体过程如下：
步骤40351、定义瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT的模糊状态集合为{负大、负小、零、正小、正大}，并根据预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT进行模糊化处理；
步骤40352、定义瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态集合为{负、零、正}，并根据预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC进行模糊化处理；
步骤4036、定义模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态为{+1、-1、0}，并分开关磁阻电机7的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间和单相工作区间三种情况，制定模糊直接瞬时转矩控制根据误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊状态得到模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的模糊控制规则，且将开关磁阻电机7的第p相绕组工作在即将导通工作区间时模糊控制规则中误差ΔT的模糊状态、误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的一一对应关系制定成即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，将开关磁阻电机7的第p相绕组工作在即将关断工作区间时模糊控制规则中误差ΔT的模糊状态、误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的一一对应关系制定成即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，将开关磁阻电机7的第p相绕组工作在单相工作区间时模糊控制规则中误差ΔT的模糊状态、误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的一一对应关系制定成单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表。
本实施例中，步骤401中所述预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系与步骤40351中所述预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系相同，且均为：当误差ΔT的模糊状态为负大(NB)时，对应的论域范围为-20N·m≤ΔT≤-9N·m；当误差ΔT的模糊状态为负小(NS)时，对应的论域范围为-9N·m≤ΔT≤-3N·m；当误差ΔT的模糊状态为零(Z)时，对应的论域范围为-3N·m≤ΔT≤3N·m；当误差ΔT的模糊状态为正小(PS)时，对应的论域范围为3N·m≤ΔT≤9N·m；当误差ΔT的模糊状态为正大(PB)时，对应的论域范围为9N·m≤ΔT≤20N·m。
本实施例中，步骤402中所述预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系与步骤40352中所述预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系相同，且均为：当误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态为负(N)时，对应的论域范围为-20N·m/△Ts≤ΔTC≤-4N·m/△Ts；当误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态为零(Z)时，对应的论域范围为-4N·m/△Ts≤ΔTC≤4N·m/△Ts；当误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态为正(P)时，对应的论域范围为4N·m/△Ts≤ΔTC≤20N·m/△Ts；其中，△Ts表示一个单位采样时间。
本实施例中，步骤4036中所述即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表用语言描述为：
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负大和负、负大和零、负大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为零和负、零和零、零和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正小和正、正小和零、正小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、1和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正大和正、正大和零、正大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1。
即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表如表1所示：
表1即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表
本实施例中，步骤4036中所述即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表用语言描述为：
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、-1和-1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为零和负、零和零、零和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正小和正、正小和零、正小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正大和正、正大和零、正大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1。
即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表如表2所示：
表2即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表
本实施例中，步骤4036中所述单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表用语言描述为：
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、-1和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为零和负、零和零、零和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正小和正、正小和零、正小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、1和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正大和正、正大和零、正大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1。
单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表如表3所示：
表3单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表
本实施例中，步骤403中所述微控制器模块4输出对开关磁阻电机7的第p相绕组电压状态的控制信号，对开关磁阻电机7进行控制时，是通过对不对称半桥驱动电路6中的全控型开关管进行控制实现的；如图3所示，所述不对称半桥驱动电路6包括直流电源E和并联在直流电源E输出端之间的多个绕组独立驱动电路，所述绕组独立驱动电路的数量与开关磁阻电机7的绕组数量相等，每个所述绕组独立驱动电路均由全控型开关管S1和S2以及续流二极管D1和D2构成，所述全控型开关管S1的控制端和全控型开关管S2的控制端均与所述微控制器模块4相接，所述全控型开关管S1的一端和续流二极管D1的负极均与直流电源E的正极输出端相接，所述全控型开关管S1的另一端和续流二极管D2的负极均与开关磁阻电机7的任意一相绕组的一端相接，所述续流二极管D1的正极和全控型开关管S2的一端均与开关磁阻电机7的任意一相绕组的另一端相接，所述续流二极管D2的正极和全控型开关管S2的另一端均与直流电源E的负极输出端相接；
当电压状态为“+1”时，所述微控制器模块4控制全控型开关管S1和S2均导通；
当电压状态为“0”时，所述微控制器模块4控制全控型开关管S1断开，并控制全控型开关管S2导通；
当电压状态为“-1”时，所述微控制器模块4控制全控型开关管S1和S2均断开。
本实施例中，所述位置传感器1为相对式旋转编码器。
本实施例中，所述微控制器模块4包括DSP数字信号处理器。
本发明的模糊控制法则充分考虑到了电机输出特性，将电机特性和模糊法则相结合，能够得到很好的控制效果。
如图4所示，为本发明开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法输出的转矩波形，与图5滞环控制策略输出转矩波形图比较：在相同的开通角和关断角位置下，当两种算法输出转矩都稳定在6N·m的条件下，本发明的控制方法具有更好的转矩控制效果(波动在0.2N·m范围内)，能够通过模糊策略较好的控制输出转矩的特性，并且没有换相和单相工作的波形波动；而滞环策略虽然能够较好地控制输出波形，但是输出波动(波动达到0.25N·m)明显大于模糊控制策略。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角及第p相绕组电流信号的采集与传输：通过位置传感器(1)对开关磁阻电机(7)第p相绕组对应转子位置角进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块(3)进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块(4)；通过电流传感器(2)对开关磁阻电机(7)第p相绕组的电流信号进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块(3)进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块(4)；其中，p为m相开关磁阻电机(7)的当前相绕组，m的取值为3、4、5、6；
步骤二、开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作区间的判断：所述微控制器模块(4)对其接收到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ，并根据其得到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ，判断开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间还是单相工作区间，当θ∈[θp,on,θp-1,off]时，开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将导通工作区间，当θ∈[θp+1,on，θp,off]时，开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将关断工作区间，当θ∈[θp-1,off,θp+1,on]时，开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在单相工作区间；其中，p-1为m相开关磁阻电机(7)的当前相绕组的前一相绕组，p+1为m相开关磁阻电机(7)的当前相绕组的后一相绕组，θp,on为当前相绕组的导通角，θp-1,off为当前相绕组的前一相绕组的关断角，θp+1,on为当前相绕组的后一相绕组的导通角，θp,off为当前相绕组的关断角；
步骤三、获得开关磁阻电机(7)的瞬时转矩：所述微控制器模块(4)对其接收到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ，并对其接收到的第p相绕组的电流信号进行分析处理，得到开关磁阻电机(7)的第p相绕组电流i；所述微控制器模块(4)再根据其得到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ和第p相绕组电流i查找预先存储在数据存储模块(5)中的转矩检测表，得到开关磁阻电机(7)的瞬时转矩T；其中，转矩检测表是开关磁阻电机(7)的不同转子位置角下开关磁阻电机(7)绕组电流与瞬时转矩T之间的对应关系表；
步骤四、获得模糊直接瞬时转矩控制策略并对开关磁阻电机(7)的瞬时转矩进行控制，具体过程为：
步骤401、所述微控制器模块(4)将瞬时转矩T与给定转矩Te进行比对，计算得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT，并根据预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系对误差ΔT进行模糊化处理，且将模糊化处理后的误差ΔT作为模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入；
步骤402、所述微控制器模块(4)根据公式对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT求导，得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC，并根据预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系对误差ΔT随时间t的变化率ΔTC进行模糊化处理，且将模糊化处理后的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC作为模糊直接瞬时转矩控制的第二个输入；
步骤403、所述微控制器模块(4)分开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间和单相工作区间三种情况，根据模糊直接瞬时转矩控制方法，输出对开关磁阻电机(7)的第p相绕组电压状态的控制信号，对开关磁阻电机(7)进行控制；具体过程为：
当开关磁阻电机(7)的第p相工作在即将导通工作区间时，所述微控制器模块(4)根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块(4)内部存储器中的由微控制器模块(4)预先制定好的即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机(7)的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机(7)进行控制；
当开关磁阻电机(7)的第p相工作在即将关断工作区间时，所述微控制器模块(4)根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块(4)内部存储器中的由微控制器模块(4)预先制定好的即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机(7)的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机(7)进行控制；
当开关磁阻电机(7)的第p相工作在单相工作区间时，所述微控制器模块(4)根据模糊直接瞬时转矩控制的第一个输入和第二个输入，查询存储在微控制器模块(4)内部存储器中的由微控制器模块(4)预先制定好的单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，得到对开关磁阻电机(7)的第p相绕组电压状态的控制信号KS并输出，对开关磁阻电机(7)进行控制。
2.按照权利要求1所述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤403中所述微控制器模块(4)预先制定即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表、即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表和单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表的具体过程为：
步骤4031、通过位置传感器(1)对开关磁阻电机(7)第p相绕组对应转子位置角进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块(3)进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块(4)；通过电流传感器(2)对开关磁阻电机(7)第p相绕组的电流信号进行实时检测并将所检测到的信号经过信号调理电路模块(3)进行放大、滤波和A/D处理后实时输出给微控制器模块(4)；
步骤4032、所述微控制器模块(4)对其接收到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角信号进行分析处理，得到开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ，并对其接收到的第p相绕组的电流信号进行分析处理，得到开关磁阻电机(7)的第p相绕组电流i；所述微控制器模块(4)再根据其得到的开关磁阻电机(7)的第p相绕组对应转子位置角θ和第p相绕组电流i查找预先存储在数据存储模块(5)中的转矩检测表，得到开关磁阻电机(7)的瞬时转矩T；其中，转矩检测表是开关磁阻电机(7)的不同转子位置角下开关磁阻电机(7)绕组电流与瞬时转矩T之间的对应关系表；
步骤4033、所述微控制器模块(4)将瞬时转矩T与给定转矩Te进行比对，计算得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT；
步骤4034、所述微控制器模块(4)根据公式对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT求导，得到瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC；
步骤4035、所述微控制器模块(4)对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT和瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC进行模糊化处理，其具体过程如下：
步骤40351、定义瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT的模糊状态集合为{负大、负小、零、正小、正大}，并根据预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT进行模糊化处理；
步骤40352、定义瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态集合为{负、零、正}，并根据预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系对瞬时转矩T与给定转矩Te的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC进行模糊化处理；
步骤4036、定义模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态为{+1、-1、0}，并分开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将导通工作区间、即将关断工作区间和单相工作区间三种情况，制定模糊直接瞬时转矩控制根据误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊状态得到模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的模糊控制规则，且将开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将导通工作区间时模糊控制规则中误差ΔT的模糊状态、误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的一一对应关系制定成即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，将开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在即将关断工作区间时模糊控制规则中误差ΔT的模糊状态、误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的一一对应关系制定成即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表，将开关磁阻电机(7)的第p相绕组工作在单相工作区间时模糊控制规则中误差ΔT的模糊状态、误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态的一一对应关系制定成单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表。
3.按照权利要求2所述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤401中所述预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系与步骤40351中所述预先制定的误差ΔT的模糊状态与论域范围的对应关系相同，且均为：当误差ΔT的模糊状态为负大时，对应的论域范围为-20N·m≤ΔT≤-9N·m；当误差ΔT的模糊状态为负小时，对应的论域范围为-9N·m≤ΔT≤-3N·m；当误差ΔT的模糊状态为零时，对应的论域范围为-3N·m≤ΔT≤3N·m；当误差ΔT的模糊状态为正小时，对应的论域范围为3N·m≤ΔT≤9N·m；当误差ΔT的模糊状态为正大时，对应的论域范围为9N·m≤ΔT≤20N·m。
4.按照权利要求2所述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤402中所述预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系与步骤40352中所述预先制定的误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态与论域范围的对应关系相同，且均为：当误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态为负时，对应的论域范围为-20N·m/△Ts≤ΔTC≤-4N·m/△Ts；当误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态为零时，对应的论域范围为-4N·m/△Ts≤ΔTC≤4N·m/△Ts；当误差ΔT随时间t的变化率ΔTC的模糊状态为正时，对应的论域范围为4N·m/△Ts≤ΔTC≤20N·m/△Ts；其中，△Ts表示一个单位采样时间。
5.按照权利要求2所述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤4036中所述即将导通工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表用语言描述为：
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负大和负、负大和零、负大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为零和负、零和零、零和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正小和正、正小和零、正小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、1和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正大和正、正大和零、正大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1。
6.按照权利要求2所述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤4036中所述即将关断工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表用语言描述为：
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、-1和-1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为零和负、零和零、零和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正小和正、正小和零、正小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正大和正、正大和零、正大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1。
7.按照权利要求2所述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤4036中所述单相工作区间模糊直接瞬时转矩控制查询表用语言描述为：
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、-1和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为负小和负、负小和零、负小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为-1、0和0；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为零和负、零和零、零和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、0和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正小和正、正小和零、正小和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为0、1和1；
当误差ΔT对应的模糊状态和误差ΔT随时间t的变化率ΔTC对应的模糊输入状态分别为正大和正、正大和零、正大和正时，模糊直接瞬时转矩控制的输出KS的状态分别为1、1和1。
8.按照权利要求2所述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：步骤403中所述微控制器模块(4)输出对开关磁阻电机(7)的第p相绕组电压状态的控制信号，对开关磁阻电机(7)进行控制时，是通过对不对称半桥驱动电路(6)中的全控型开关管进行控制实现的；所述不对称半桥驱动电路(6)包括直流电源E和并联在直流电源E输出端之间的多个绕组独立驱动电路，所述绕组独立驱动电路的数量与开关磁阻电机(7)的绕组数量相等，每个所述绕组独立驱动电路均由全控型开关管S1和S2以及续流二极管D1和D2构成，所述全控型开关管S1的控制端和全控型开关管S2的控制端均与所述微控制器模块(4)相接，所述全控型开关管S1的一端和续流二极管D1的负极均与直流电源E的正极输出端相接，所述全控型开关管S1的另一端和续流二极管D2的负极均与开关磁阻电机(7)的任意一相绕组的一端相接，所述续流二极管D1的正极和全控型开关管S2的一端均与开关磁阻电机(7)的任意一相绕组的另一端相接，所述续流二极管D2的正极和全控型开关管S2的另一端均与直流电源E的负极输出端相接；
当电压状态为“+1”时，所述微控制器模块(4)控制全控型开关管S1和S2均导通；
当电压状态为“0”时，所述微控制器模块(4)控制全控型开关管S1断开，并控制全控型开关管S2导通；
当电压状态为“-1”时，所述微控制器模块(4)控制全控型开关管S1和S2均断开。
9.按照权利要求1所述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述位置传感器(1)为相对式旋转编码器。
10.按照权利要求1所述的一种开关磁阻电机的模糊直接瞬时转矩控制方法，其特征在于：所述微控制器模块(4)包括DSP数字信号处理器。
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