[发明专利]基于开通关断角控制的BSRMWR转矩脉动抑制方法

权利要求书

1.一种基于开通关断角控制的BSRMWR转矩脉动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用电机内部的光电传感器获得转子位置角θ，通过微分计算得到电机转速ω，电机转速ω作为外环反馈，期望转速作为给定转速ω^*；

步骤2：电机实际转速ω与给定转速ω^*作差，得到转速偏差量Δω，转速偏差量Δω经过外环PI调节得到给定平均转矩T_avg^*；

步骤3：通过转矩电流公式得到三相转矩区间内的给定电流i_T^*；

利用麦克斯韦应力法推导出电机的转矩数学模型，通过转矩模型得到转矩关于电流的公式，转矩电流公式表达为其中，C为转矩系数，T_avg为输出平均转矩，从而得到转矩区间内的给定电流i_T^*；

步骤4：利用电机外部的位移传感器获得转子轴承在x、y两个方向上的位移量，两个位移量分别作为外环反馈，期望的x、y方向上的位移量作为给定位移x^*、y^*，x、y两个方向上的位移量与给定位移x^*、y^*作差得到x、y方向上的位移量误差；

步骤5：x、y方向上的位移量误差分别经过PID调节得到x、y两个方向上的给定悬浮力F_x^*、F_y^*；

步骤6：x、y方向上的给定悬浮力F_x^*、F_y^*通过悬浮力电流公式得到三相在x、y方向上的差分电流Δi_s1、Δi_s2；

悬浮力电流公式表达为F_x＝20Di_sΔi_s1、F_y＝20Di_sΔi_s2，其中，D为悬浮力系数，F_x为x方向悬浮力，F_y为y方向悬浮力，i_s为悬浮区间平均电流，Δi_s1为x方向差分电流，Δi_s2为y方向差分电流；

步骤7：通过三相分配计算得到在悬浮区间内A、B、C三相上四个绕组上的给定电流i_s1^*、i_s2^*、i_s3^*、i_s4^*；

通过下式计算三相分配得到在悬浮区间内A、B、C三相上四个绕组上的给定电流i_s1^*、i_s2^*、i_s3^*、i_s4^*：

步骤8：利用电流传感器得到BSRMWR的三相绕组电流，将采样得到的三相上的实际绕组电流i作为内环电流反馈量；

步骤9：设置开通角和关断角，通过换出相电流的下降公式与换入相电流的上升公式计算出转矩脉动最小的时间点，从而得到选取的开通角和关断角；

计算公式表达为：θ₁＝ωt₁，

其中，θ₁为关断提前角，ω为电机转速，t₁为关断提前时间，u_s为线圈两端母线电压，u_d为开关管压降，R为绕组电阻，L₀为绕组电感，定义A＝dL_A1/dθ，A为一个常数，L_A1为A1相绕组电感，i_a2(0)为A2相的初始给定电流值；

步骤10：根据三相转矩区间内的给定电流i_T^*、悬浮区间内A、B、C三相上四个绕组上的给定电流i_s1^*、i_s2^*、i_s3^*、i_s4^*计算得到外环输出的三相上的给定电流i^*，外环输出的三相上的给定电流i^*与内环电流反馈量相比作差通过滞环比较器，结合转子位置角以及选取的开通角和关断角在换相区间内控制相应功率管的导通，完成转矩脉动的抑制。