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开关磁阻电机滑模控制仿真，电流斩波控制，直接转矩控制，开关磁阻电机模糊控制，另有12/8开关磁阻电机仿真模型

最近在折腾开关磁阻电机的控制策略，发现这玩意儿真是个玄学与科学的结合体。特别是用Simulink搭模型的时候，经常出现"仿真半小时，调参一整天"的魔幻场景。今天就聊聊几种常见的控制方法，顺便扔点仿真代码供大伙儿拍砖。

先说电流斩波控制（CCC），这应该是最容易上手的方案。核心思想简单粗暴——电流超阈值就关断管子。Matlab里实现起来大概长这样：

function duty = CCC(current, ref_current) hysteresis = 0.2; % 滞环宽度 if current > ref_current + hysteresis duty = 0; elseif current < ref_current - hysteresis duty = 1; else duty = NaN; % 保持之前状态 end end

这种滞环控制特别像老式空调的温度控制，电流波形会出现规律的锯齿。不过要注意相位补偿问题，实测滞环宽度超过0.3A时转矩脉动会明显加剧。

然后是直接转矩控制（DTC），这个玩法和异步电机的DTC有异曲同工之妙。关键是要搞明白开关磁阻电机的转矩-电流-位置三维关系表。仿真时建了个二维查表模块：

// 转矩计算查表 float torque_table[12][50]; // 12个位置点，50个电流档位 float get_instant_torque(int sector, float current) { int idx = (int)(current / MAX_CURRENT * 49); return torque_table[sector][idx]; }

实际跑起来发现转子位置检测精度直接影响性能，特别是当转速超过3000rpm时，位置传感器的0.5度误差能让转矩输出飘得亲妈都不认识。

滑模控制器算是我的翻车重灾区，先上段黑历史代码：

s = error + lambda * derror # lambda是收敛因子 if abs(s) > S_threshold: u = u_max * sign(s) else: u = K * s # 连续化处理

结果仿真时出现传说中的"抖振现象"，电机响得跟拖拉机似的。后来改用饱和函数代替sign函数，在边界层内加了个线性过渡区，才算把振动幅度压下来。

最玄学的当属模糊控制了，隶属度函数设计得像算命：

fis = mamfis('Name','sr_fuzzy'); fis = addInput(fis,[-1 1],'Name','current_error'); fis = addMF(fis,'current_error','trapmf',[-1 -1 -0.5 0],'Name','NB'); % 此处省略其他隶属度函数... fis = addRule(fis,["current_error==NB => phase_shift=PB",...]);

调试时发现规则库超过20条后控制效果反而变差，最后精简到7条核心规则才让转速收敛。不过抗负载扰动能力确实比传统方法强，突加5Nm负载时转速恢复时间缩短了40%。

最后说说那个12/8结构的仿真模型，定子齿极数比转子多这事挺有意思。在Simulink里搭模型时，位置解码模块要特别注意机械角度与电气角度的转换：

rotor_angle = mod(mech_angle * 8/12, 2*pi); // 机械角度转电气角度

绕组通电顺序也别搞反了，有次把A相B相触发顺序接错，结果电机愣是倒着转起来了，场面一度十分尴尬。

仿真跑完最大的感悟是：没有哪种控制策略是银弹。电流斩波适合低速，DTC中高速给力，模糊控制在变工况下表现稳定，而滑模控制...可能更适合写论文？（手动狗头）