CN111193454B - 开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，由速度给定模块、转矩实时查表模块、转矩脉动计算模块、径向力实时查表模块、径向力脉动计算模块、抗干扰滑模速度控制模块、转矩脉动抑制非线性优化模块、电流控制器模块、参考电流调节模块、转矩与径向力耦合模块、直接径向力迟滞控制器、逻辑与模块构造开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统；有效地将转矩脉动抑制控制和直接径向力控制结合起来，有利于协调减小振动和抑制转矩脉动之间存在的矛盾，本发明的实施只需要可测、易测的输入和输出变量，因此不需要增加额外的检测设备，有效地实现了开关磁阻轮毂电机振动和转矩脉动的协调控制。

Description

开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法

技术领域

本发明属于车用电机控制应用技术领域，具体是一种开关磁阻轮毂电机的减振及脉动抑制的复合系统的构造方法，所构造的系统。

背景技术

轮毂电机是一种车轮内装电机，具有省略大量传动部件、可实现多种复杂的驱动方式和便于采用多种新能源车技术等优点，但缺点是增大了簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操稳性和平顺性有所影响，因此需要电机具有较高功率密度和和运行平顺性。目前轮毂电机多为感应电机和永磁电机，对于感应电机，其调速性能较差，不易进行精准控制，对电机的控制系统要求较高；对于永磁电机，由于存在永磁材料，所以在高温和高磁场环境下的稳定性难以保证。

开关磁阻电机以其结构简单牢固、成本低和可靠性高等优点，适用于高速运行和恶劣环境。然而传统的开关磁阻电动机因其呈双凸极的定转子结构，存在着转矩脉动和振动噪声相对较大的固有问题，这些缺点不满足轮毂电机对运行平顺性的要求。针对这一问题，如果采用传统的角度位置控制、电流斩波控制以及电压斩波控制等方法很难有效地减小振动和抑制转矩脉动，因为在减小振动和抑制转矩脉动之间存在着矛盾，减小振动往往是以增大了转矩脉动、减低系统效率为代价的，因此，为了有效地解决这一个矛盾，使得轮毂电机具有较好的运行平顺性，需采用一种新的复合控制技术。

中国专利申请号为201510033024.1、名称为“一种降低开关磁阻电机振动与噪声的方法、装置”的文献中提出的控制方法，使定子密封腔内的冷却介质在开关磁阻电机启动后迅速沸腾来进一步起到减振降噪的作用，该方法主要通过引入外部冷却装置来实现更好地减振降噪，且无法消除转矩波动，因此无法满足轮毂电机对运行平顺性的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有开关磁阻轮毂电机的缺陷，提供一种能有效减小开关磁阻轮毂电机振动和转矩脉动的复合控制系统的构造方法，所构造的复合控制系统在不增大转矩脉动的情况下能减小振动和噪声，同时也增加控制系统的鲁棒性，使得控制系统在各种复杂恶劣的运行环境下具有较好的抗干扰性和稳定性。

本发明开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法采用的技术方案是具有以下步骤：

步骤A：构造以开关驱动信号S为输入，以开关磁阻轮毂电机的位置角θ、速度ω和相电流I_ph为输出的开关磁阻轮毂电机系统；

步骤B：构造以实时转矩T_e、转速ω和参考转速ω_r为输入，以参考转矩T_r为输出的抗干扰滑模速度控制模块；构造以所述的参考转矩T_r、转速ω为输入，以参考电流I_r ^*、开通角θ_on和导通角θ_p为输出的转矩脉动抑制非线性优化模块；构造以参考电流I_r、相电流I_ph、开通角θ_on、导通角θ_p和位置角θ为输入，以开关信号S_T为输出的电流控制器模块；构造以所述的参考转矩T_r为输入，以参考径向力F_r为输出的转矩与径向力耦合模块；构造以所述的参考径向力F_r为输入、以开关信号S_F为输出的直接径向力迟滞控制器；构造以转矩变化值σ_T、径向力变化值σ_F和参考电流I_r ^*为输入，以所述的参考电流I_r为输出的参考电流调节模块。

步骤C：由速度给定模块、转矩实时查表模块、转矩脉动计算模块、径向力实时查表模块、径向力脉动计算模块、抗干扰滑模速度控制模块、转矩脉动抑制非线性优化模块、电流控制器模块、参考电流调节模块、转矩与径向力耦合模块、直接径向力迟滞控制器、逻辑与模块构造开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统；所述的速度给定模块输出参考转速ω_r至抗干扰滑模速度控制模块；所述的开关磁阻轮毂电机系统输出的位置角θ和相电流I_ph信号分别输入至径向力实时查表模块、转矩实时查表模块和电流控制器模块中，速度ω分别输入至抗干扰滑模速度控制模块和转矩脉动抑制非线性优化模块中；转矩实时查表模块输出实时转矩T_e，径向力实时查表模块输出实时径向力F_s，实时转矩T_e分别输入到转矩脉动计算模块和抗干扰滑模速度控制模块中，径向力实时查表模块输出的实时径向力F_s分别输入到径向力脉动计算模块和直接径向力迟滞控制器中，电流控制器模块输出的开关信号S_T和直接径向力迟滞控制器输出的开关信号S_F共同输入至逻辑与模块中，逻辑与模块输出实际开关信号S至开关磁阻轮毂电机系统，实现减振及脉动抑制的复合控制。

本发明的有益之处在于：

1、本发明所构造的复合控制系统，有效地将转矩脉动抑制控制和直接径向力控制结合起来，有利于协调减小振动和抑制转矩脉动之间存在的矛盾，使得电机的振动和转矩脉动都在可以接受的范围，该复合控制系统设计简单、实现方便，并且控制效果较好。

2、考虑到开关磁阻轮毂电机系统的机械参数受干扰而变化，本发明构造了一种抗干扰滑模速度控制模块，它是基于一种趋近速度快、抖振小的新型趋近律而设计的，能实时估计出干扰值并前馈给滑模速度控制器，有效地提高了系统的抗干扰性能，相比于传统的PID速度控制器，该抗干扰滑模速度控制模块能很好地跟踪实际转矩，鲁棒性好。

3、本发明构造了转矩脉动抑制非线性优化模块，将智能算法应用于非线性建模中，相比较于传统的插值查表法，具有更高的计算准确度。

4、本发明的实施只需要可测、易测的输入和输出变量，因此不需要增加额外的检测设备，相应的控制算法只需要通过软件编程实现，故在没有增加控制成本的前提下，有效地实现了开关磁阻轮毂电机振动和转矩脉动的协调控制。

附图说明

图1是开关磁阻轮毂电机系统10的等效框图；

图2是抗干扰滑模速度控制模块30的等效框图；

图3是转矩脉动抑制非线性优化模块40的等效框图；

图4是电流控制器模块50的等效框图；

图5是构造直接径向力迟滞控制器80中的切换规则示意图；

图6是参考电流调节器60的算法过程示意图；

图7是开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统的构成图。

图中：1.转矩脉动抑制控制模块；2.直接径向力控制模块；10.开关磁阻轮毂电机系统；11.功率变换器模块；12.开关磁阻轮毂电机；13.位置检测模块；14.电流检测模块；15.速度计算模块；21.速度给定模块；22.转矩实时查表模块；23.转矩脉动计算模块；24.径向力实时查表模块；25.径向力脉动计算模块；30.抗干扰滑模速度控制模块；31.滑模速度控制器；32.抗干扰滑模观测器；40.转矩脉动抑制非线性优化模块；41.最小二乘支持向量回归机；42.训练测试样本；50.电流控制器模块；51.实时角度控制模块；52.逻辑或模块；53.电流斩波控制模块；60.参考电流调节模块；70.转矩与径向力耦合模块；80.直接径向力迟滞控制器；90.逻辑与模块。

具体实施方式

本发明具体的实施分以下8步：

1、如图1所示，构造开关磁阻轮毂电机系统10。将功率变换器模块11、开关磁阻轮毂电机12、位置检测模块13、电流检测模块14和速度计算模块15作为一个整体构成开关磁阻轮毂电机系统10。该开关磁阻轮毂电机系统10以开关驱动信号S为输入，以开关磁阻轮毂电机12的位置角θ、速度ω和相电流I_ph为输出。功率变换器模块11的输出端分别连接开关磁阻轮毂电机12和电流检测模块14的输入端，开关磁阻轮毂电机12的输出端经位置检测模块13连接速度计算模块15。功率变换器模块11的输入是开关驱动信号S，该信号为电压是5V的方波驱动信号，用来控制功率变换器中对应相的MOS管的开断，从而实现各相的通断，驱动开关磁阻轮毂电机12旋转。位置检测模块13检测出开关磁阻轮毂电机12的位置角θ信号并输出，电流检测模块14利用串联在功率变换器电路上的电流传感器，检测出相电流I_ph信号并输出，速度计算模块15根据位置角θ计算出速度信号ω并输出。

2、如图2所示，构造抗干扰滑模速度控制模块30。由抗干扰滑模观测器32和滑模速度控制器31相串联构成抗干扰滑模速度控制模块30，即采用一种基于新型趋近律的滑模控制和观测器构造出抗干扰滑模速度控制模块30。抗干扰滑模观测器32的输入值是实时转矩T_e和速度ω，其输出值是实时干扰值

滑模速度控制器31的输入值是实时干扰值

速度ω和参考转速ω_r，其输出值是参考转矩T_r。

滑模速度控制器31由下式(1)所示的一种趋近速度快、抖振小的新型趋近律和下式(2)所示的电机机械方程设计得到：

滑模速度控制器31输出的参考转矩值T_r为：

s为切换函数，取ω_r-ω；η为等速趋近系数，取12；k为指数趋近系数，取48；x为系统状态变量，取ω_r-ω；α取1.4；β取1.2；σ取0.3；J为转动惯量，取0.0047；D为阻尼系数，取0.001；T_L为负载转矩，取0。

抗干扰滑模观测器32通过实时转矩T_e和速度ω估计出实时干扰值

并反馈给滑模速度控制器31，因此抗干扰滑模观测器32考虑了到机械参数受干扰而变化的因素。滑模速度控制器31再利用速度ω，参考转速ω_r以及实时干扰值

输出参考转矩值T_r。最后两者相串接结合构成抗干扰滑模速度控制模块30，该抗干扰滑模速度控制模块30的输入值是实时转矩T_e、速度ω和参考转速ω_r，输出值是参考转矩T_r。，抗干扰滑模速度控制模块30能有效地提高了系统的抗干扰性能。

3、如图3所示，构造转矩脉动抑制非线性优化模块40，利用最小二乘支持向量回归机对有限元方法获得非线性数据进行建模，构造出转矩脉动抑制非线性优化模块40。由训练测试样本42和最小二乘支持向量回归机41构成转矩脉动抑制非线性优化模块40。转矩脉动抑制非线性优化模块40的输入值是参考转矩T_r及转速ω，输出值是转矩脉动最小时的参考电流I_r ^*、开通角θ_on和导通角θ_p。

使用有限元方法获得不同参考转矩T_r及转速ω下转矩脉动最小时的参考电流I_r ^*、开通角θ_on和导通角θ_p的数据，将这些数据作为非线性建模的训练测试样本42输入给最小二乘支持向量回归机41，得到回归模型。任意给定参考转矩T_r及转速ω，可以得到转矩脉动最小时的参考电流I_r ^*、开通角θ_on和导通角θ_p。

4、如图4所示，构造电流控制器模块50。由实时角度控制模块51、电流斩波控制模块53和逻辑或模块52构成电流控制器模块50，电流控制器模块50的输入值是参考电流I_r、开通角θ_on、导通角θ_p、位置角θ和相电流I_ph，电流控制器模块50的输出值是开关信号S_T。

实时角度控制模块51和电流斩波控制模块53的输出端连接逻辑或模块52的输入端。实时角度控制模块51的输入值是开通角θ_on、导通角θ_p和实时的位置角θ，输出的是开关信号S₁，电流斩波控制模块53的输入值是参考电流I_r和相电流I_ph，输出的是开关信号S₂。逻辑或模块52根据开关信号S₁、S₂进行处理，输出开关信号S_T。

当实时的位置角θ大于开通角θ_on且小于开通角θ_on与导通角θ_p之和，即关断角时，实时角度控制模块51输出的开关信号S₁为高电平，否则为低电平。当相电流I_ph大于参考电流I_r加上滞环宽度d时，输出的开关信号S₂为高电平，d一般取值是参考电流I_r的5％；当相电流I_ph小于参考电流I_r减去滞环宽度d时，输出的开关信号S₂为低电平。逻辑或模块52输出开关信号S₁和S₂的或运算结果，即开关信号S_T：

5、构造转矩与径向力耦合模块70。利用等效平均值的数学分析方法找到参考转矩和参考径向力之间的关系构造出转矩与径向力耦合模块70。具体是：

通过下式(6)计算某一个电流下半个电气周期内转矩的平均值T_m和径向力的平均值F_m：

由式(6)可知，转矩的平均值T_m和径向力的平均值F_m取决于速度。由于在未对准位置(转子位置等于0)附近，力和转矩很小，因此，可以利用在整个半周期内进行积分获得的平均值来代替在导通周期内进行积分的值，最后可获得了转矩的平均值T_m和径向力的平均值F_m的关系，也就是参考转矩T_r和参考径向力F_r之间的关系F_r＝f(T_r)，如此构造以参考转矩T_r为输入值、以参考径向力F_r为输出值的转矩与径向力耦合模块70。当输入参考转矩T_r，利用转矩与径向力耦合模块70便可以输出参考径向力F_r。

6、构造直接径向力迟滞控制器80。采用迟滞控制器的切换规则构造出直接径向力迟滞控制器80。首先，设定迟滞带在区间[-ΔF^*,ΔF^*]内，ΔF^*为设定控制参数。再将参考径向力F_r和实时径向力F_s之差F_r-F_s与控制参数ΔF^*作比较，当参考径向力F_r和实时径向力F_s之差F_r-F_s大于控制参数ΔF^*时，输出开关信号S_F为1；当参考径向力F_r和实时径向力F_s之差F_r-F_s小于-ΔF^*时，输出开关信号S_F为0；当参考径向力F_r和实时径向力F_s之差F_r-F_s在区间[-ΔF^*,ΔF^*]内时，输出开关信号S_F保持原有值，如图5所示，如此构造出以参考径向力F_r为输入、以开关信号S_F为输出的直接径向力迟滞控制器80。这样就使得定子相位中产生的实时径向力F_s的总和在每个时刻达到所需值参考径向力F_r，然后保持恒定从而限制机械激励。

7、构造参考电流调节模块60。利用参考电流调节器更新参考电流，协调转矩脉动抑制和减小振动这两个目标，以此构造出参考电流调节模块60。调节器算法的详细过程如图6所示。当径向力变化值σ_F大于其变化上限值ε_F时，即当σ_F＞ε_F时，当前调节器的当前电流增量δI等于常数值+ΔI，即，δI＝+ΔI。当径向力变化σ_F不大于其变化上限值ε_F时，则判断转矩变化值σ_T是否大于转矩上限值ε_T，当转矩变化值σ_T是大于其上限值ε_T时，即σ_T＞ε_T时，当前调节器的当前电流增量δI等于常数值-ΔI，即δI＝-ΔI；当转矩变化值σ_T不大于其上限ε_T时，当前调节器的当前电流增量δI等于0，即δI＝0；其中，变化上限值ε_F和ε_T参数的值取决于电机的工作点，通过计算不同速度和转矩下的转矩变化值σ_T和径向力变化值σ_F可以确定ε_F和ε_T。ΔI是一个可调整的常数值，值太小会减慢当前更新速度，而值太大会使系统不稳定。本发明中，ΔI＝0.5，ε_F＝0.5，ε_T＝0.12。根据比较得到不同情况下的3个不同的调节器的当前电流增量后，利用式I_new[k]＝I_r[k-1]+δI更新k时刻输出的参考电流I_new[k]，其中I_r[k-1]为k-1时刻的参考电流。再利用式I_r[k]＝max(I_new[k],I_r ^*[k])将参考电流I_new[k]与转矩脉动抑制非线性优化模块40输出的参考电流I_r ^*[k]比较，取它们中的最大值作为k时刻调节后的参考电流I_r[k]，从而实现协调两个目标(转矩脉动和振动抑制)的目的。

8、如图7所示，构造开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统。该复合控制系统由速度给定模块21、转矩实时查表模块22、转矩脉动计算模块23、径向力实时查表模块24、径向力脉动计算模块25、抗干扰滑模速度控制模块30、转矩脉动抑制非线性优化模块40、电流控制器模块50、参考电流调节模块60、转矩与径向力耦合模块70、直接径向力迟滞控制器80、逻辑与模块90构成。其中：

速度给定模块21输出参考转速ω_r至抗干扰滑模速度控制模块30。

开关磁阻轮毂电机系统10输出的位置角θ和相电流I_ph信号分别输入至径向力实时查表模块24、转矩实时查表模块22和电流控制器模块50中，开关磁阻轮毂电机系统10输出的速度ω分别输入至抗干扰滑模速度控制模块30和转矩脉动抑制非线性优化模块40中。

转矩实时查表模块22和径向力实时查表模块24利用输入的位置角θ和相电流I_ph信号，通过查表，转矩实时查表模块22获得了实时转矩T_e，径向力实时查表模块2获得了实时径向力F_s，其中查表数据由有限元分析获得。转矩实时查表模块22输出的实时转矩T_e分别输入到转矩脉动计算模块23和抗干扰滑模速度控制模块30中；径向力实时查表模块24输出的实时径向力F_s分别输入到径向力脉动计算模块25和直接径向力迟滞控制器80中。转矩脉动计算模块23通过式

计算出一个电气周期内总转矩变化值σ_T：径向力脉动计算模块25通过式

计算出一个电气周期内径向力变化值σ_F，其中，T_m，F_r分别是一个电周期内总转矩和参考径向力的平均值；τ是一个电周期时长，T_m和F_r的计算见公式(6)。

抗干扰滑模速度控制模块30利用开关磁阻轮毂电机系统10输出的速度ω，速度给定模块21输出参考转速ω_r，以及转矩实时查表模块22输出的实时转矩T_e，输出参考转矩T_r，参考转矩T_r分别输入至转矩脉动抑制非线性优化模块40和转矩与径向力耦合模块70中。

转矩脉动抑制非线性优化模块40根据参考转矩T_r和速度ω，输出参考电流I_r ^*、开通角θ_on和导通角θ_p。其中，参考电流I_r ^*输入至参考电流调节模块60中，开通角θ_on和导通角θ_p输入至电流控制器模块50中。

一个电气周期内总转矩变化值σ_T和径向力变化值σ_F输入至参考电流调节模块60中，转矩脉动抑制非线性优化模块40输出的参考电流I_r ^*也输入至参考电流调节模块60中，参考电流调节模块60中利用总转矩和径向力变化值σ_T和σ_F，再结合参考电流I_r ^*，输出协调了总转矩和径向力变化值σ_T、σ_F的调节后的参考电流I_r。该调节后的参考电流I_r输出至电流控制器模块50中。

电流控制器模块50采用转矩脉动抑制非线性优化模块40输出的开通角θ_on和导通角θ_p，开关磁阻轮毂电机系统10输出的位置角θ和相电流I_ph，以及参考电流调节模块60输出的调节后的参考电流I_r，输出开关信号S_T。

由转矩脉动抑制非线性优化模块40和电流控制器模块50串接组成转矩脉动抑制控制模块1，该转矩脉动抑制控制模块1的输出是开关信号S_T。

转矩与径向力耦合模块70利用抗干扰滑模速度控制模块30输出的参考转矩T_r得到参考径向力F_r，该参考径向力F_r输出至直接径向力迟滞控制器80中，直接径向力迟滞控制器80通过转矩与径向力耦合模块70输出的参考径向力F_r，以及径向力实时查表模块24输出的实时径向力F_s，输出开关信号S_F。

由转矩与径向力耦合模块70和直接径向力迟滞控制器80串接组成输出直接径向力控制模块2，该直接径向力控制模块2的输出是开关信号S_F。

转矩脉动抑制控制模块1输出的开关信号S_T和直接径向力控制模块2输出的开关信号S_F共同输入至逻辑与模块90中，逻辑与模块90输出实际开关信号S，实际开关信号S输入至开关磁阻轮毂电机系统10，从而实现减振及脉动抑制的复合控制。

由于减振等效于使径向力平稳，本发明将转矩脉动抑制控制模块1和直接径向力控制模块2结合起来，实现减振及脉动抑制的复合控制。

Claims (8)

1.一种开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，其特征是具有以下步骤：

步骤A：构造以开关驱动信号S为输入，以开关磁阻轮毂电机的位置角θ、速度ω和相电流I_ph为输出的开关磁阻轮毂电机系统(10)；

步骤B：构造以实时转矩T_e、转速ω和参考转速ω_r为输入，以参考转矩T_r为输出的抗干扰滑模速度控制模块(30)；构造以所述的参考转矩T_r、转速ω为输入，以参考电流I_r ^*、开通角θ_on和导通角θ_p为输出的转矩脉动抑制非线性优化模块(40)；构造以参考电流I_r、相电流I_ph、开通角θ_on、导通角θ_p和位置角θ为输入，以开关信号S_T为输出的电流控制器模块(50)；构造以所述的参考转矩T_r为输入、以参考径向力F_r为输出的转矩与径向力耦合模块(70)；构造以所述的参考径向力F_r为输入、以开关信号S_F为输出的直接径向力迟滞控制器(80)；构造以转矩变化值σ_T、径向力变化值σ_F和参考电流I_r ^*为输入，以所述的参考电流I_r为输出的参考电流调节模块(60)；

步骤C：由速度给定模块(21)、转矩实时查表模块(22)、转矩脉动计算模块(23)、径向力实时查表模块(24)、径向力脉动计算模块(25)、抗干扰滑模速度控制模块(30)、转矩脉动抑制非线性优化模块(40)、电流控制器模块(50)、参考电流调节模块(60)、转矩与径向力耦合模块(70)、直接径向力迟滞控制器(80)、逻辑与模块(90)构造开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统；所述的速度给定模块(21)输出参考转速ω_r至抗干扰滑模速度控制模块(30)；所述的开关磁阻轮毂电机系统10输出的位置角θ和相电流I_ph信号分别输入至径向力实时查表模块(24)、转矩实时查表模块(22)和电流控制器模块(50)中，速度ω分别输入至抗干扰滑模速度控制模块(30)和转矩脉动抑制非线性优化模块(40)中；转矩实时查表模块(22)输出实时转矩T_e，径向力实时查表模块(24)输出实时径向力F_s，实时转矩T_e分别输入到转矩脉动计算模块(23)和抗干扰滑模速度控制模块(30)中，径向力实时查表模块(24)输出的实时径向力F_s分别输入到径向力脉动计算模块(25)和直接径向力迟滞控制器(80)中，电流控制器模块(50)输出的开关信号S_T和直接径向力迟滞控制器(80)输出的开关信号S_F共同输入至逻辑与模块(90)中，逻辑与模块(90)输出实际开关信号S至开关磁阻轮毂电机系统(10)，实现减振及脉动抑制的复合控制。

2.根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，其特征是：步骤B中，由抗干扰滑模观测器(32)和滑模速度控制器(31)相串联构成抗干扰滑模速度控制模块(30)，抗干扰滑模观测器(32)的输入值是实时转矩T_e和速度ω，其输出值是实时干扰值

滑模速度控制器(31)的输入值是实时干扰值

速度ω和参考转速ω_r，其输出值是参考转矩T_r；滑模速度控制器(31)由式

得到，参考转矩值

s为切换函数；η为等速趋近系数；k为指数趋近系数；x为系统状态变量；α取1.4；β取1.2；σ取0.3；J为转动惯量；D为阻尼系数；T_L为负载转矩。

3.根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，其特征是：步骤B中，由训练测试样本和最小二乘支持向量回归机(41)构成转矩脉动抑制非线性优化模块(40)，使用有限元方法获得不同参考转矩T_r及转速ω下转矩脉动最小时的参考电流I_r ^*、开通角θ_on和导通角θ_p，并作为非线性建模的训练测试样本输入给最小二乘支持向量回归机(41)，得到回归模型。

4.根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，其特征是：步骤B中，由实时角度控制模块(51)、电流斩波控制模块(53)和逻辑或模块(52)构成电流控制器模块(50)，实时角度控制模块(51)和电流斩波控制模块(53)的输出端连接逻辑或模块(52)的输入端，实时角度控制模块(51)的输入值是开通角θ_on、导通角θ_p和实时的位置角θ，输出的是开关信号S₁，电流斩波控制模块(53)的输入值是参考电流I_r和相电流I_ph，输出的是开关信号S₂，逻辑或模块(52)根据开关信号S₁、S₂进行处理，输出开关信号S_T。

5.根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，其特征是：步骤B中，通过式

计算出某一个电流下半个电气周期内转矩的平均值T_m和径向力的平均值F_m，获得转矩的平均值T_m和径向力的平均值F_m的关系式F_m＝f(T_m)，构造出转矩与径向力耦合模块(70)，T(I,θ)为电机在电流为I、位置角为θ时的转矩，F(I,θ)为电机在电流为I、位置角为θ时的径向力。

6.根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，其特征是：步骤B中，设定迟滞带在区间[-ΔF^*,ΔF^*]内，将参考径向力F_r和实时径向力F_s之差F_r-F_s与控制参数ΔF^*作比较，当参考径向力F_r和实时径向力F_s之差F_r-F_s大于控制参数ΔF^*时，输出开关信号S_F为1；当参考径向力F_r和实时径向力F_s之差F_r-F_s小于-ΔF^*时，输出开关信号S_F为0；当参考径向力F_r和实时径向力F_s之差F_r-F_s在区间[-ΔF^*,ΔF^*]内时，输出开关信号S_F保持原有值，构造出直接径向力迟滞控制器(80)。

7.根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，其特征是：步骤B中，当径向力变化值σ_F大于其变化上限值ε_F时，电流增量δI等于常数值+ΔI，I为电机电流，当径向力变化σ_F不大于其变化上限值ε_F时，则判断转矩变化值σ_T是否大于转矩上限值ε_T，当转矩变化值σ_T大于其上限值ε_T时，则电流增量δI等于常数值-ΔI；当转矩变化值σ_T不大于其上限ε_T时，电流增量δI等于0；利用式I_new[k]＝I_r[k-1]+δI更新k时刻输出的参考电流I_new[k]，利用式I_r[k]＝max(I_new[k],I_r ^*[k])将参考电流I_new[k]与转矩脉动抑制非线性优化模块(40)输出的参考电流I_r ^*[k]比较，取它们中的最大值作为k时刻调节后的参考电流I_r[k]，构造出参考电流调节模块(60)，I_r[k-1]为k-1时刻的参考电流。

8.根据权利要求1所述的开关磁阻轮毂电机减振及脉动抑制复合控制系统构造方法，其特征是：步骤C中，转矩脉动计算模块(23)通过式

计算出一个电气周期内总转矩变化值σ_T：径向力脉动计算模块(25)通过式

计算出一个电气周期内径向力变化值σ_F，T_m，F_m分别是一个电周期内的转矩的平均值T_m和径向力的平均值；τ是电周期时长。

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