[发明专利]双开关磁阻电机同步控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及开关磁阻电机控制领域，特别涉及一种双开关磁阻电机同步控制方法及装置。

背景技术

开关磁阻电机因具有起动电流小、起动转矩大、结构简单及成本低等系列优点而在许多领域得到了广泛的应用。然而在一些大功率的应用场合，单台电机的功率往往难以满足要求，这就需要采用两台电机进行同步传动。然而由于存在制造误差等原因，使得电机的机械特性难以达到完全一致，在采用两台电机同步传动时会因其机械特性的差异而造成两台电机输出转矩的不平衡，严重时会因其中某台电机的输出转矩过大而造成电机过载甚至烧毁的危险。目前在有关双开关磁阻电机同步控制方面已开展了一些研究工作，所采用的控制方法主要有主令控制、主从控制、交叉耦合控制及虚拟主轴同步控制等，这些控制方法虽已获得了一定的控制效果，但均存在不同程度的不足：其中主令控制和主从控制因电机单元之间不存在耦合，同步控制精度完全依赖于各电机参数的一致性，在实际应用中微小的电机参数误差都会影响最终的控制效果，因而难以满足实际应用的要求；交叉耦合控制虽实现了电机单元之间的转速交叉耦合，但对电机输出功率不能起到平衡作用，容易造成单台电机过载情况的发生；虚拟主轴同步控制则一般只适用于软连接电机的同步控制，因而应用范围受到限制。因此针对目前在双开关磁阻电机同步控制方面存在的不足，研究更为有效的同步控制方法，以满足大功率同步控制的要求具有重要的现实意义。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种控制精度高、应用范围广的双开关磁阻电机同步控制方法，并提供一种双开关磁阻电机同步控制装置。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种双开关磁阻电机同步控制装置，包括转速给定模块、电机A转速检测模块、电机A转速比较模块、PID模块、电机A转矩估算模块、电机B转矩估算模块、实际转矩比较模块、电机A实际转矩与参考转矩比较模块、模糊控制器、电机A转矩给定调节模块、电机B转矩给定调节模块、电机A转矩比较模块、电机B转矩比较模块、磁链给定模块、电机A磁链估算模块、电机B磁链估算模块、电机A磁链比较模块、电机B磁链比较模块、电机A控制器及电机B控制器，所述转速给定模块的输出端与电机A转速比较模块的输入端相连，电机A转速检测模块的输入端与电机A相连，电机A转速检测模块的输出端与电机A转速比较模块的输入端相连，电机A转速比较模块的输出端与PID模块的输入端相连，所述电机A转矩估算模块的输入端与电机A相连，电机A转矩估算模块的输出端与实际转矩比较模块的输入端相连，电机B转矩估算模块的输入端与电机B相连，电机B转矩估算模块的输出端与实际转矩比较模块的输入端相连，电机A实际转矩与参考转矩比较模块的输入端与电机A转矩估算模块的输出端、PID模块的输出端相连，模糊控制器的输入端与实际转矩比较模块的输出端、电机A实际转矩与参考转矩比较模块的输出端相连，模糊控制器的输出端分别与电机A转矩给定调节模块的输入端、电机B转矩给定调节模块的输入端相连，PID模块的输出端与电机A转矩给定调节模块的输入端、电机B转矩给定调节模块的输入端相连，电机A转矩比较模块的输入端与电机A转矩给定调节模块的输出端、电机A转矩估算模块的输出端相连，电机B转矩比较模块的输入端与电机B转矩给定调节模块的输出端、电机B转矩估算模块的输出端相连，所述磁链给定模块的输出端与电机A磁链比较模块的输入端、电机B磁链比较模块的输入端相连，电机A磁链估算模块的输入端与电机A相连，电机A磁链估算模块的输出端与电机A磁链比较模块的输入端相连，电机A控制器的输入端与电机A转矩比较模块的输出端、电机A磁链比较模块的输出端相连，电机A控制器的输出端与电机A相连，电机B磁链估算模块的输入端与电机B相连，电机B磁链估算模块的输出端与电机B磁链比较模块的输入端相连，电机B控制器的输入端与电机B转矩比较模块的输出端、电机B磁链比较模块的输出端相连，电机B控制器的输出端与电机B相连。

一种双开关磁阻电机同步控制方法，包括以下步骤：

1)在双开关磁阻电机构成的同步控制系统中，以其中一台电机构建转速控制闭环，并设该电机为电机A，另一台电机为电机B，再针对该两台电机分别构建转矩控制闭环，其中以转速控制为外环，转矩控制为内环；

2)根据电机A的转速给定，同时检测电机A的实际转速并与给定转速进行比较，得到电机A的转速偏差，该转速偏差经PID控制算法处理得到开关磁阻电机的参考转矩T^*，将该参考转矩T^*作为两台电机的初始转矩给定；