[发明专利]时间最优无轴承磁通切换电机转矩及悬浮力预测控制方法

权利要求书

1.一种时间最优无轴承磁通切换电机转矩及悬浮力预测控制方法，其特征在于，首先，通过预选的18个零序电压为0的基本电压矢量，结合采样电流，计算出下一周期内将产生的反电动势；然后，将预选电压矢量产生的反电动势代入代价函数中，筛选出最优的电压矢量编号n，并记录代价函数计算数值，代价函数通过进一步的计算得到矢量的最优作用时间；最后，使用计算出的电压矢量和作用时间在下一周期时控制逆变器。

2.根据权利要求1所述的时间最优无轴承磁通切换电机转矩及悬浮力预测控制方法，其特征在于，该方法具体实现方式为：在K时刻采样六相电流i_A～i_F、母线电压U_DC、转子径向位移x和y、转子切向位置角θ_e，并计算出转子转速ω_r；将六相电流采样值变换到静止坐标系，得到转矩平面电流α_T轴β_T轴分量i_αT、i_βT和悬浮平面电流α_s轴β_s轴分量i_αS、i_βS；根据电机的数学模型得到电机的转矩平面定子磁链α_T轴β_T轴分量ψ_αT、ψ_βT及悬浮平面定子磁链α_s轴β_s轴分量ψ_αS、ψ_βS；通过直接转矩控制和直接悬浮力控制的方法，得到转矩平面定子磁链α_T轴β_T轴分量增量Δψ_αT、Δψ_βT及悬浮平面定子磁链α_s轴β_s轴分量增量Δψ_αS、Δψ_βS；基于Δψ_αT、Δψ_βT、Δψ_αS、Δψ_βS计算预选电压矢量对应的反电动势α_Tβ_Tα_Sβ_S轴系分量，并计算得出对应的代价函数代入代价函数，最终获得控制逆变器的最优电压矢量及最优电压矢量的最优作用时间在下一周期时控制逆变器。