一种抑制电机不平衡负载下转矩脉动的控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种抑制电机不平衡负载下转矩脉动的控制方法及系统，所述电机为盘式双转子对转永磁同步电机，所述控制方法为：首先检测电机两个转子的位置和转速，以及电机的实际电流，基于传统动态主‑从控制方法计算电机动态主‑从控制d轴和q轴调制电压；然后采用傅里叶分析方法获取其d轴和q轴的5次和7次谐波分量，各谐波分量分别与0比较后，经过交叉耦合PI调节模块得到d轴和q轴的5次和7次谐波电压；最后将电机动态主‑从控制调制电压与谐波电压叠加得到总的调制电压，并采用SVPWM方式进行调制，得到电机的控制信号。本发明专利技术通过注入谐波电压，能够精准有效抑制盘式双转子对转永磁同步电机不平衡负载下转矩脉动。

Method and system for controlling torque ripple under unbalanced load of motor

The invention discloses a control motor unbalanced load control method and system of torque pulsation, the motor for disc type double rotor of permanent magnet synchronous motor, the control method is as follows: first, the two detection of motor rotor position and speed, and the actual current of the motor, the main based on traditional dynamic control calculation method of main from motor dynamic control of d axis and q axis modulation voltage; then using 5 and 7 harmonic Fourier analysis method to obtain the D and q axis, each harmonic component and 0 comparison, through the cross coupling PI regulator module 5 and 7 harmonic voltage of d axis and Q at the end of the motor shaft; the main dynamic obtained from the total control of the modulation voltage modulation voltage and harmonic voltage superposition, and use SVPWM to modulate the control signal of the motor. By injecting harmonic voltage, the invention can precisely and effectively suppress the torque ripple of the disk type double rotor pair unbalanced synchronous motor under unbalanced load.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制电机不平衡负载下转矩脉动的控制方法及系统
本专利技术属于于电机控制
，特别涉及一种盘式双转子对转永磁同步电机，具体涉及一种抑制盘式双转子对转永磁同步电机不平衡负载下转矩脉动的控制方法及系统。
技术介绍
我国是一个陆地大国，也是一个有着1.8万公里长海岸线的海洋大国，海洋对于我国有着非常重要的经济意义和军事意义。党的十八大报告明确提出了我国“海洋强国”的发展战略，指出要“提高海洋资源开发能力，发展海洋经济，保护海洋生态环境，坚决维护国家海洋权益，建设海洋强国”，海洋战略也已经上升为我国的国家战略。海洋的开发利用和海洋权益的维护需要先进的海洋工程装备和武器装备。然而，我国海洋装备的技术水平还不高，我国海洋开发和海洋高技术水平总体比发达国家还落后10～15年。海洋科技成果产业化水平低，自主创新能力较差，科技贡献率只有30％，相比而言，发达国家科技进步因素在海洋经济发展中的贡献率达到80％左右。2011年8月，中国发布了《海洋工程装备产业创新发展战略(2011-2020)》，明确提出了“海洋工程装备产业是开发利用海洋资源的物质和技术基础”，提出““十三五”期间，加快发展新型海洋本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制电机不平衡负载下转矩脉动的控制方法，其特征在于，所述电机为盘式双转子对转永磁同步电机，所述控制方法包括以下步骤：步骤1、基于传统动态主‑从控制方法计算电机动态主‑从控制q轴调制电压uqref和d轴调制电压udref；步骤2、采用傅里叶分析方法获取电机的实际电流在三相坐标系下的5次和7次谐波分量，经过abc‑dq坐标系转化并通过低通滤波得到d轴5次和7次谐波分量id5th和id7th，以及q轴5次和7次谐波分量iq5th和iq7th；步骤3、将步骤2得到的各谐波分量分别与0比较后，经过交叉耦合PI调节模块得到d轴5次和7次谐波电压ud5th和ud7th，以及q轴5次和7次谐波电压uq5t...

【技术特征摘要】
1.一种抑制电机不平衡负载下转矩脉动的控制方法，其特征在于，所述电机为盘式双转子对转永磁同步电机，所述控制方法包括以下步骤：步骤1、基于传统动态主-从控制方法计算电机动态主-从控制q轴调制电压uqref和d轴调制电压udref；步骤2、采用傅里叶分析方法获取电机的实际电流在三相坐标系下的5次和7次谐波分量，经过abc-dq坐标系转化并通过低通滤波得到d轴5次和7次谐波分量id5th和id7th，以及q轴5次和7次谐波分量iq5th和iq7th；步骤3、将步骤2得到的各谐波分量分别与0比较后，经过交叉耦合PI调节模块得到d轴5次和7次谐波电压ud5th和ud7th，以及q轴5次和7次谐波电压uq5th和uq7th；步骤4、将udref、ud5th和ud7th叠加得到d轴总的调制电压udref*；将uqref、uq5th和uq7th叠加得到q轴总的调制电压uqref*；即：udref*＝ud7th+udref+ud5thuqref*＝uq7th+uqref+uq5th步骤5、将udref*和uqref*经过dq-αβ坐标变换并通过SVPWM方式调制后，得到电机的控制信号。2.根据权利要求1所述的抑制电机不平衡负载下转矩脉动的控制方法，其特征在于，所述步骤1具体为：1.1)检测电机第一转子和第二转子的位置和转速，根据传统动态主-从控制方法确定主控制转子的位置角θ和转速ω，从控制转子处于跟随状态；1.2)将主控制转子的转速ω与实际工程所得参考转速ω*进行比较，其结果经过转速PI调节器得到q轴电流参考值iq*；1.3)检测电机的实际电流ia、ib和ic，对其实际电流ia、ib和ic进行坐标变换得到实际q轴电流iq和实际d轴电流id；1.4)将实际q轴电流iq与q轴电流参考值iq*进行比较，其结果经过q轴电流PI调节器得到电机动态主-从控制q轴调制电压uqref；1.5)将实际d轴电流id与d轴电流参考值id*比较，其中id*给定为0，其结果经过d轴电流PI调节器得到电机动态主-从控制d轴调制电压udref。3.根据权利要求2所述的抑制电机不平衡负载下转矩脉动的控制方法，其特征在于，所述步骤1中，转速PI调节器、q轴电流PI调节器和d轴电流PI调节器的比例系数均为1.1，积分系数均为85。4.根据权利要求2所述的抑制电机不平衡负载下转矩脉动的控制方法，其特征在于，所述步骤3具体为：3.1)将id5th与0比较后，通过交叉耦合PI调节模块输出为ud5th；将iq5th与0比较后，通过交叉耦合PI调节模块输出uq5th：ud5th＝(id5th-0)·(Kp4+Ki4·(1/s))·Rs+5ωLd·(iq5th-0)·(Kp5+Ki5·(1/s))uq5th＝(iq5th-0)·(Kp5+Ki5·(1/s))·Rs-5ωLd·(iq5th-0)·(Kp4+Ki4·(1/s))其中，1/s是积分因子，ω是主控制转子的转速，Kp4和Ki4是交叉耦合PI调节模块中d轴5次谐波PI控制器的比例和积分系数；Kp5和Ki5是交叉耦合PI调节模块中q轴5次谐波PI控制器的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗德荣，贺锐智，黄守道，王辉，苏欣，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43