無軸承永磁同步電動機懸浮力的前饋解耦控制方法

時間：2020-01-05

     對于具有多變量、非線-眭、強耦合的無軸承永磁同步電動機懸浮與調(diào)速系統(tǒng)，實現(xiàn)電機兩懸浮力分量之間以及懸浮力和電磁轉(zhuǎn)矩之間的解耦控制是提高其系統(tǒng)一眭能的關鍵。建立了無軸承永磁同步電動機耦合的懸浮力模型，提出了一種前饋解耦方法，設計了前饋解耦控制器，將之串接于懸浮于系統(tǒng)中，實現(xiàn)了上述多變量之間的*解耦，進行了控制系統(tǒng)的仿真研究。仿真結(jié)果證實了控制方案的可行-眭，控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的動、靜態(tài)調(diào)節(jié)-性能。

    無軸承永磁同步電動機將用于產(chǎn)生徑向懸浮力的懸浮繞組和普通永磁同步電動機固有的轉(zhuǎn)矩繞組一起疊放在定子中，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定懸浮和電磁轉(zhuǎn)矩輸出。無軸承永磁同步電動機具有高轉(zhuǎn)速、免潤滑、低噪聲、**潔凈等一系列優(yōu)點，同時該電機具有控制簡單、體積小、功率密度大等品質(zhì)。
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    無軸承永磁同步電動機是一個復雜的多變量、強耦合、非線性系統(tǒng)，電機負載條件下其徑向懸浮力和電磁轉(zhuǎn)矩之間以及兩個徑向懸浮力分量之間存有交叉耦合關系，嚴重時會導致轉(zhuǎn)子懸浮失敗，因此無軸承電機永磁同步電動機的解耦控制是實現(xiàn)其穩(wěn)定懸浮和調(diào)速運行的關鍵環(huán)節(jié)。

    迄今有關無軸承永磁同步電動機懸浮力的解耦方法，一種是采用*依賴于被控電機**模型的解析逆系統(tǒng)方法啪，該方法僅能實現(xiàn)近似解耦，對電機參數(shù)變化和負載擾動的魯棒性較差：另一種是神經(jīng)網(wǎng)絡逆系統(tǒng)方法，該方法是在逆系統(tǒng)基礎上融入了復雜的神經(jīng)網(wǎng)絡算法，但工程實現(xiàn)難度加大，響應變慢：此外還有一種是基于轉(zhuǎn)矩繞組氣隙磁場定向的解耦方法州，但該方法中轉(zhuǎn)矩繞組氣隙磁鏈幅值、相位的檢測值與實際值之間誤差較大，解耦效果不佳。本文應用前饋解耦方法，針對正弦波表面式無軸承永磁同步電動機，提出一種新型的懸浮力解耦策略，仿真驗證該控制方案的有效性。

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詞條說明
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