[发明专利]一种PMSM预同步同轴运行控制方法及系统

权利要求书

1.一种PMSM预同步同轴运行控制方法，其中，该方法适用于微型压缩空气储能系统，所述微型压缩空气储能系统包括第一级和第二级两个串联连接的永磁同步电动机，第一级永磁同步电动机与第二级永磁同步电动机之间依次串接有齿轮箱和离合器；

其特征在于，该方法包括：

步骤1：第一级永磁同步电动机在转速控制下运行，根据第一级永磁同步电动机转速和齿轮箱的变比，得到离合器一侧的转速以及转向；

在所述步骤1中，利用实时检测的第一级永磁同步电动机输出的电压和电流信号以及预设的电机模型，结合自适应参数辨识的方法得到电机运行过程中的各个参数变化信息，进而获取第一级永磁同步电动机的实时转速；

步骤2：在第二级永磁同步电动机的预同步控制下匹配离合器的转速，闭合离合器以实现第一级永磁同步电动机和第二级永磁同步电动机的同轴运行；

该方法还包括：在第一级永磁同步电动机和第二级永磁同步电动机的同轴运行之后，切除负载扰动观测器，通过控制第二级永磁同步电动机的输入转速大小来控制第二级永磁同步电机的输出转矩，实现控制整个系统的能量分配。

2.如权利要求1所述的一种PMSM预同步同轴运行控制方法，其特征在于，在所述步骤2中，利用与第二级永磁同步电动机相连的负载扰动观测器来预测第二级永磁同步电动机的转速输出与离合器的转速之间的差值来进行补偿，使得第二级永磁同步电动机与离合器的转速相匹配。

3.一种PMSM预同步同轴运行控制系统，其特征在于，包括：

离合器转速及转向计算单元，其被配置为将第一级永磁同步电动机在转速控制下运行，根据第一级永磁同步电动机转速和齿轮箱的变比，得到离合器一侧的转速以及转向；

所述离合器转速及转向计算单元，还配置为：

利用实时检测的第一级永磁同步电动机输出的电压和电流信号以及预设的电机模型，结合自适应参数辨识的方法得到电机运行过程中的各个参数变化信息，进而获取第一级永磁同步电动机的实时转速；

转速匹配单元，其被配置为在第二级永磁同步电动机的预同步控制下匹配离合器的转速，闭合离合器以实现第一级永磁同步电动机和第二级永磁同步电动机的同轴运行；

该系统还还包括转矩控制单元，所述转矩控制单元配置为：

在第一级永磁同步电动机和第二级永磁同步电动机的同轴运行之后，切除负载扰动观测器，通过控制第二级永磁同步电动机的输入转速大小来控制第二级永磁同步电机的输出转矩，实现控制整个系统的能量分配。

4.如权利要求3所述的一种PMSM预同步同轴运行控制系统，其特征在于，所述转速匹配单元，还配置为：

利用与第二级永磁同步电动机相连的负载扰动观测器来预测第二级永磁同步电动机的转速输出与离合器的转速之间的差值来进行补偿，使得第二级永磁同步电动机与离合器的转速相匹配。

5.如权利要求3所述的一种PMSM预同步同轴运行控制系统，其特征在于，所述第一级永磁同步电动机通过第一变流器与直流母线相连。

6.如权利要求3所述的一种PMSM预同步同轴运行控制系统，其特征在于，所述第二级永磁同步电动机通过第二变流器与直流母线相连。