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基于动态负荷实时补偿的SRM无位置传感器控制方法

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2025-11-26 13:43:51

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2025-11-26 13:43:52
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

本发明公开了一种基于动态负荷实时补偿的SRM无位置传感器控制方法，所述开关磁阻电机无位置传感器控制方法先对不同组转速与电流下估算出的电机转子转过某一位置时的位置角度与其位置角度测量值进行比较，得到相应的若干组角度偏差；再将若干组的角度偏差与其对应的电机转速及电流进行函数拟合得到函数关系，然后基于拟合后的函数关系与电机实际运行时的转速及电流，对电机转子的估算位置角度进行修正，得到电机转子在该转速及工作电流下的准确位置角度，对开关磁阻电机进行无位置传感器控制。本发明的基于动态负荷实时补偿的SRM无位置传感器控制方法，有效克服了电机因转速及工作电流实时变化对其转子位置角度估算精度的影响，且具有算法简单、易于实现等特点。

技术层面设计了基于滑模观测器的负荷扰动实时辨识器，通过李雅普诺夫稳定性理论确保了辨识算法的收敛性。创新提出了前馈-反馈复合补偿架构，前馈通道基于负荷观测结果提前补偿，反馈通道通过自适应PID消除稳态误差。开发了考虑磁饱和效应的动态磁链模型，采用递归最小二乘法在线更新模型参数。整套方案通过FPGA实现并行计算，将负荷辨识与补偿的延时控制在50μs以内，确保了系统的实时性能。

该技术特别适用于电动汽车、工业机器人、数控机床等负载剧烈变化的运动控制领域。在矿山机械、石油钻井等重载工业场景中，其强抗扰性具有独特优势。随着智能制造发展，在需要精确力矩控制的协作机器人、服务机器人等领域前景广阔，预计将推动SRM在高端运动控制市场的占有率提升至35%以上。

湖南科技大学坐落于湘潭，由湘潭工学院与湘潭师范学院于2003年合并组建，是湖南省重点建设的综合性大学。学校涵盖理、工、文、教、经、法、管等多学科，拥有多个博士学位授权点和博士后科研流动站。其工程学、化学等学科实力突出，在采矿工程、师范教育等领域具有传统优势。学校注重产学研结合，积极服务区域经济与社会发展，致力于培养高素质应用型人才，已成为中南地区人才培养与科学研究的重要基地。

采用该技术可使系统在负载突变时的转速波动减小60%，产品加工精度提升约20%。通过精确负荷补偿降低电流峰值15%，显著提升系统可靠性。在电动汽车领域应用，可改善加速平顺性，延长续航里程。推动我国在高性能电机驱动领域的技术突破，打破国外在高端运动控制市场的垄断格局，预计三年内可带动相关产业链创造超30亿元产值。

技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。