[發明專利]時間最優無軸承磁通切換電機轉矩及懸浮力預測控制方法

在審

• 申請號: 202111097663.6
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113839592A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 周揚忠;劉汪彤;鐘天云;屈艾文;楊公德
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/18;H02P21/20;H02P21/22;H02P27/12;H02P25/02
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

1.一種時間最優無軸承磁通切換電機轉矩及懸浮力預測控制方法，其特征在于，首先，通過預選的18個零序電壓為0的基本電壓矢量，結合采樣電流，計算出下一周期內將產生的反電動勢；然后，將預選電壓矢量產生的反電動勢代入代價函數中，篩選出最優的電壓矢量編號n，并記錄代價函數計算數值，代價函數通過進一步的計算得到矢量的最優作用時間；最后，使用計算出的電壓矢量和作用時間在下一周期時控制逆變器。

2.根據權利要求1所述的時間最優無軸承磁通切換電機轉矩及懸浮力預測控制方法，其特征在于，該方法具體實現方式為：在K時刻采樣六相電流i_A～i_F、母線電壓U_DC、轉子徑向位移x和y、轉子切向位置角θ_e，并計算出轉子轉速ω_r；將六相電流采樣值變換到靜止坐標系，得到轉矩平面電流α_T軸β_T軸分量i_αT、i_βT和懸浮平面電流α_s軸β_s軸分量i_αS、i_βS；根據電機的數學模型得到電機的轉矩平面定子磁鏈α_T軸β_T軸分量ψ_αT、ψ_βT及懸浮平面定子磁鏈α_s軸β_s軸分量ψ_αS、ψ_βS；通過直接轉矩控制和直接懸浮力控制的方法，得到轉矩平面定子磁鏈α_T軸β_T軸分量增量Δψ_αT、Δψ_βT及懸浮平面定子磁鏈α_s軸β_s軸分量增量Δψ_αS、Δψ_βS；基于Δψ_αT、Δψ_βT、Δψ_αS、Δψ_βS計算預選電壓矢量對應的反電動勢α_Tβ_Tα_Sβ_S軸系分量，并計算得出對應的代價函數代入代價函數，最終獲得控制逆變器的最優電壓矢量及最優電壓矢量的最優作用時間在下一周期時控制逆變器。