[发明专利]磁悬浮平面电机的电流控制方法和系统

权利要求书

1.一种磁悬浮平面电机的电流控制方法，其特征在于，包括：

建立磁悬浮平面电机的电流环模型，并采集电流环输入和电流环输出；

根据所述电流环输入和所述电流环输出，辨识所述电流环模型的电感参数；

根据所述电感参数，求解所述磁悬浮平面电机的控制器的最优参数。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮平面电机的电流控制方法，其特征在于，辨识所述电流环模型的电感参数采用最小二乘法。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮平面电机的电流控制方法，其特征在于，辨识所述电流环模型的电感参数，包括：

根据所述电流环输入和所述电流环输出，得到s域电流环传递函数；

对所述s域电流环传递函数进行离散化，得到z域电流环传递函数；

将所述z域电流环传递函数转化为差分方程；其中，所述差分方程包括待辨识参数；

采用最小二乘法辨识所述差分方程中的待辨识参数；

根据所述待辨识参数，得到所述电流环模型的电感参数。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮平面电机的电流控制方法，其特征在于，所述s域电流环传递函数表示为如下公式：

其中，i_in为电流环输入，i_out为电流环输出，a_c＝R/L，b_c＝(U/L)，U为电压，R为电阻，L为电感；

所述z域电流环传递函数表示为如下公式：

其中，a_d和b_d为待辨识参数，a_d＝-e^-(R/L)T，b_d＝(U/L)，T为采样时间；

所述差分方程表示为如下公式：

其中，y(k)＝i_out(k)，k为当前采样时刻；

采用最小二乘法表示为如下公式：

其中，K为增益矩阵，P为协方差阵，α为遗忘因子；

电感参数表示为如下公式：

5.根据权利要求1所述的磁悬浮平面电机的电流控制方法，其特征在于，所述电流环模型还包括滤波器；

所述滤波器的传递函数表示为如下公式：

其中，T_fliter为滤波器截止频率的倒数。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮平面电机的电流控制方法，其特征在于，所述控制器的传递函数表示为如下公式：

其中，T_Control为控制周期，K_p为比例控制参数，K_i为积分控制参数；

或者，所述控制器的传递函数表示为如下公式：

其中，K_p为比例控制参数，K_i为积分控制参数。

7.根据权利要求6所述的磁悬浮平面电机的电流控制方法，其特征在于，所述最优参数包括比例控制参数和积分控制参数。

8.根据权利要求6所述的磁悬浮平面电机的电流控制方法，其特征在于，所述电流环的传递函数表示为如下公式：

其中，U为电压，R为电阻，L为电感。

9.根据权利要求8所述的磁悬浮平面电机的电流控制方法，其特征在于，所述电流环模型还包括驱动器；

所述驱动器的传递函数表示为如下公式：

其中，D_max为占空比为1时对应的控制量，T_PWM为PWM周期；

或者，所述驱动器的传递函数表示为如下公式：

G_PWM(s)＝D_max

其中，D_max为占空比为1时对应的控制量。