电流相对较小时，最宜采用此种控制方式。改变开通角 θon，能改变电流波形的峰值和有效 值大小以及电流波形与电感波形的相对位置；改变关断角 θoff 一般不影响电流峰值，但影响 电流波形宽度以及与电感曲线的相对位置，影响较开通角 θon 较小。因此故一般都会采用固定关 断角 θoff，改变开通角 θon 的控制方式。
作用在转子，从而使转子向定子磁极的轴线方向运动或产生同方向的运动趋势，直到定、转
子磁极轴线重合为止，此时磁场路径磁阻最小。若连续给各相定子绕组按一定顺序通电，则
产生连续的脉振磁场，转子会沿着与励磁顺序相反的方向旋转。根据上述的 SR 电机工作原理
式中，“”号对应绕组与电源接通，“-”号对应电源关断后续流期间。若忽略所有的功率
在 SR 电机中，由于互感相对于自感很小，一般计算中忽略互感。则绕组磁链为该相电流与自感、其 他各相电流及转子位置的函数：
开关磁阻电机控制策略的研究现状 开关磁阻电机驱动系统（SRD）以其结构相对比较简单、工作可靠、效率高和成本较低等优点而
具有相当的竞争力。但是 SRM 是双凸极结构，且为了获得较好出力，常常需要被设计得较饱 和，导致了 SRM 的电磁特性呈高度非线性，难以用一个精确的数学表达式来描述。作为一种 新型调速驱动系统，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。从目前的发展水平来看，无论在理论上还是 在应用上都存在不少问题，有待进一步的研究与完善[1-3]。
低速工作时多采用斩波控制方式(CCC)，用来限制电流峰值。低速时，绕组导通周期长， 磁链及电流峰值大，靠加大导通角，减小导通区固然可以限流，但会降低有效利用率，因
此，适合采用斩波限流。一般在低速运行时，将使电机的开通角 θon 和关断角 θoff 保持不变， 而主要靠控制斩波电流的大小来调节电流的峰值，来起到调节电动机转矩和转速的目的。而
摘要：开关磁阻电机驱动系统(SRD)是近 20 年得到迅速发展的一种交流调速系统。其结构相对比较简单、工作可靠、效率 高和成本较低等优点而具有相当的竞争力。本文首先介绍了开关磁阻电机控制策略的研究现状和趋势，推导了 开关磁阻电机的数学模型，然后详细的介绍了两步换相控制、基于转矩分配函数的转矩控制、智能控制、直接瞬 时转矩控制等控制策略。又基于 Matlab/Simulink 仿真验证了开通角、关断角对电机电流转矩的影响，最后得出 以转矩为控制对象的新型控制策略仍将进一步发展。
开关磁阻电机结构相对比较简单、成本低廉、坚固耐用、可靠性高；调速范围宽和启动性能优[13]。但是由于其双凸极结构和其高度非线性，造成了开关磁阻电机控制的复杂性，制约了其在 一定领域中的应用。本文先介绍了开关磁阻电机的相关背景，推导了开关磁电机的数学模 型，然后详细的介绍了两步换相控制、基于转矩分配函数的转矩控制、智能控制、直接瞬时转 矩控制等控制策略。又基于 Matlab/Simulink 仿真验证了开通角、关断角对电机电流转矩的影 响。
PWM 斩波调压控制是间接地通过 PWM 斩波调压调节电流来实现电流Biblioteka Baidu斩波控制，也属于斩 波控制方式的一种。
SR 电机运行特性可分为三个区域：恒转矩区、恒功率区和自然特性区(串励特性区)，如图 2 所示恒转矩的转速范围为 0 到第一临界转速 ，恒功率区转速范围为第一临界转速到第二临界 转速 ，自然特性区转速范围为第二临界转速以上。此时当转速再增加时，可控条件都已到达
SR 电机基本数学模型一般来说包括三种模型，即线性模型、准线性模型和非线性模型。线性
模型是基于一系列简化条件推导出的数学模型，该模型虽精度较低，但对我们了解 SR 电机
工作基本特性和各参数的相互关系很有帮助，是各种操控方法的依据，下面基于线性模型，
式中：uk 为第 k 项绕组的端电压；ik 为第 k 项绕组的电流；Rk 第 k 项绕组的电阻；ψk 为第 k
基于换相过程的转矩控制策略该控制策略经过控制两相绕组的换向期间的两相的电流， 达到输出较平滑电磁转矩的目的，但只能缓和 SR 电机在换向期间的转矩突变，并不能从根本 上实现恒转矩控制。基于转矩分配函数的控制策略则从构建相电流波形出发，同时控制转矩 分配策略的实质是通过定义转矩分配函数合理地分配与调节各相电流所对应的电磁转矩分量, 保证各相瞬时转矩之和为一恒值，然后通过矩角特性反演出各相电流指令；加以适当的控制 策略实现电机的高性能控制。这种控制策略重点是如何合理选择转矩分配函数[1，2，8-11]。智 能控制一般来说包括模糊控制和神经网络控制。智能控制在数学本质上属于非线性控制，可以很 好的解决 SR 电机的非线性。目前应用较多的智能控制策略有模糊控制和神经网络，国内国外 学者都取得了一定成果。而直接瞬时转矩控制(DITC)是直接控制每一时刻的瞬时转矩跟随参考 转矩值，依据瞬时转矩与参考转矩的偏差控制开关器件的开关。DITC 控制更直接且简单，适 用于动态性能要求高的场合，但有许多地方有待改进[3，6，8，12-20]。 开关磁阻电机控制策略的研究趋势
目前，随着各种控制理论在传统电机调速系统中应用的研究日益成熟，很多学者开始把 一些先进的操控方法应用在 SRD 系统中，可部分解决开关磁阻电机调速系统的非线性、多变 量、强耦合等问题，但距实际的应用还有一定的距离。现有的控制策略从考虑转矩脉动抑制 出发，控制对象多是电机瞬时转矩。除了基本的角度位置控制和电流斩波控制，主要有基于 换相过程的转矩控制策略、基于转矩分配函数的控制策略、智能控制、直接瞬时转矩控制等 控制策略。
开关磁阻电机驱动系统(SRD)在近 20 年得到迅速发展，但 SRD 的控制精度和输出转矩脉 动仍有很大的进步空间。目前开关磁阻电机的控制策略研究趋势主要有以下三个方面：
(1) 从控制的角度, 加强减小转矩脉动、降低噪声的研究； (2) 研究具有较高动态性能，且控制算法简单的 SRD 新型控制策略； (3) 研究具有较强的鲁棒性、自适应性和自学习能力的 SRD 智能控制算法。
在直流电压的斩波频率和占空比确定时，加于相绕组两端的电压大小不变的情况下，可通
过调节 SR 电动机的主开关器件的开通角 θon 和关断角 θoff 的值，来实现转矩和速度的调节， 此种方法便称之为角度位置控制(APC)。尤其是当电机转速较高，旋转电动势较大，电机绕组
开关磁阻电机调速控制参数多，决定了它有灵活多样的操控方法。根据改变控制参数的 不同方式，SRM 有角度位置控制(Angular Position Control，简称 APC)、电流斩波控制 (Current Chopping Control，简称 CCC) 等控制模式。早期的控制策略主要以线性模型为基础，结合传统 PI 或 PID 控制器运用上述控制模式，采用前馈转矩或电流控制、反馈转速控制[4-7]。
式中的每相电感 Lk 是相电流 ik 和转子位置角 θk 的函数，电感之所以与电流有关，是因为 SR 电机磁路非线性的缘故。而电感随位置变化正是 SR 电机的特点。理想模型中不计磁路饱和影 响，电感变化曲线 所示，则电感函数可表示为形式如下：
SR 电机为双凸极结构，其定、转子均由硅钢片叠压而成。其转子上既无绕组也无永磁
体，定子上则绕有绕组，一般为集中绕组，由径向相对的两个绕组串联构成一相绕组。SR 电
机运行遵循“磁阻最小原则”， 即磁通总要沿着磁阻最小的路径闭合。当定子某项绕组通电
时，若转子磁极轴线与定子磁极的轴线不重合，便存在由于磁力线扭曲而产生的切向磁拉力