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一种磁悬浮电机换相过程的转矩/悬浮脉动兼顾抑制方法技术

技术编号:45349764 阅读:17 留言:0更新日期:2025-05-27 19:06
本发明专利技术公开了一种磁悬浮电机换相过程的转矩/悬浮脉动兼顾抑制方法,该控制方法包含:定义转矩分配函数与悬浮力分配函数、在线优化分配函数内角度以及电流跟踪算法。控制策略总体框图如图1所示,α<supgt;*</supgt;和β<supgt;*</supgt;分别为α和β方向上的给定位移,它们是转子平衡中心位置。两者差值通过PID控制器输出α和β方向上的给定悬浮力和转速误差经过PID控制器输出给定转矩T<supgt;*</supgt;,三者进入分配函数模块进行转矩和悬浮力的分配。每相的转矩和悬浮力通过转矩电流逆模型和悬浮电流逆模型转换为每相的给定电流,最后模型预测模块将输出最优的开关状态给功率器件驱动磁悬浮电机悬浮旋转。另外,转矩电流和悬浮电流的换相重叠角由采集到的电流和转速进行实时的调节,来适应转速的变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种磁悬浮电机换相过程的转矩/悬浮脉动兼顾抑制方法,涉及电机技术、控制技术、自动化与智能控制、能源与电力系统。


技术介绍

1、磁悬浮电机是一种不需要机械接触的电机,使用磁力(通常是电磁力)来悬浮转子部分,并使其在无摩擦的情况下运转。这样可以显著减少磨损,提高效率,并允许更高的运行速度。磁悬浮技术的研究可以追溯到20世纪50年代和60年代,最初主要应用于磁悬浮列车(maglev train)。在这些系统中,磁力用于使列车悬浮在轨道上,从而减少摩擦。随着材料科学和控制理论的发展,磁悬浮电机逐渐从实验室走向实际应用。磁悬浮电机的核心在于悬浮系统,通常使用电磁铁或超导体来生成足够的磁力,保持转子在空中悬浮。悬浮系统可以是主动的(使用反馈控制)或被动的(使用永久磁铁)。驱动系统则涉及将电流转换成旋转运动。通常使用同步电机或异步电机的原理,通过控制电流和磁场的交互来实现转子的旋转。磁悬浮电机的控制系统非常复杂,需要实时监测和调整电磁力以保持转子在预定位置。常见的方法包括pid控制、模糊控制和自适应控制等。控制转子的速度和位置,通常使用先进的算法来精确调本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种磁悬浮电机换相过程的转矩/悬浮脉动兼顾抑制方法,其特征在于,控制方法包括依次连接的PI控制器、转矩与悬浮力分配函数、转矩电流与悬浮电流逆模型、模型预测控制模块、功率变换器、重叠区间在线优化;PI控制器将给定转矩与悬浮力输出给转矩与悬浮力分配函数,来产生每一相应该产生的转矩与悬浮力;其次,转矩电流与悬浮电流逆模型根据给定转矩与悬浮力求解出给定电流;随后,模型预测控制模块根据给定电流与反馈电流产生最优开关状态并输出给功率变换器,从而产生驱动电机的电压信号;最后,重叠角度由反馈的转速和电流进行在线调节。

2.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:转矩与悬浮力分配函数如下...

【技术特征摘要】

1.一种磁悬浮电机换相过程的转矩/悬浮脉动兼顾抑制方法,其特征在于,控制方法包括依次连接的pi控制器、转矩与悬浮力分配函数、转矩电流与悬浮电流逆模型、模型预测控制模块、功率变换器、重叠区间在线优化;pi控制器将给定转矩与悬浮力输出给转矩与悬浮力分配函数,来产生每一相应该产生的转矩与悬浮力;其次,转矩电流与悬浮电流逆模型根据给定转矩与悬浮力求解出给定电流;随后,模型预测控制模块根据给定电流与反馈电流产生最优开关状态并输出给功率变换器,从而产生驱动电机的电压信号;最后,重叠角度由反馈的转速和电流进行在线调节。

2.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:转矩与悬浮力分配函数如下:

3.根据权利要求2所述的一种方法,其特征在于:所述转矩与悬浮力分配函数可以使得换相期间总输出转矩与悬浮力保持恒定,从而有效抑制换相时期的转矩/悬浮力脉动。

4.根据权利要求1所述的一种方法,其特征在于:转矩电流与悬浮电流逆模型如下:

5.根据权利要求4所述的一种方法,其特征在于:所述转矩电流与悬浮电流逆模型需要通过采集到的...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁野王诗琪王豪杨帆谢凯黄永红
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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