[发明专利]一种永磁同步电机同轴驱动控制系统

说明书

本发明提供一种永磁同步电机同轴驱动控制系统,包括两台永磁同步电机，其中两个永磁同步电机的输出轴同轴设置，两个输出轴分别与负载连接；其中两个永磁同步电机分别设置有状态采集模块，状态采集模块用于采集永磁同步电机的状态信息，并将采集到的状态信息传输到控制模块；还包括控制模块，控制模块用于根据接收到的状态信息进行检测，当检测到两台永磁同步电机存在不平衡的状况时，完成两台永磁同步电机的优化控制。分发明有助于提高同轴电机控制的平衡性调节的效果。

技术领域

本发明涉及电机控制技术领域，特别是一种永磁同步电机同轴驱动控制系统。

背景技术

随着现代工业生产技术的不断提高，大功率、高性能的传动设备需求量不断增大，对于一些重载机械如泥浆泵、卷取机、带钢热轧机组主轧机等，经常存在单电机功率难以满足大负载高转矩和低转动惯量要求，或者单电机制造成本较高，以及有单双电机切换工艺需求的情况，通常采用多电机协同运行的方式来提高输出功率，而且多电机同轴驱动也能减小机械设备的转动惯量，避免大功率单电机的制造成本，已逐步成为一类主流驱动方式。为了减少机械设备的转动惯量，加快过渡过程以及降低过渡中的能量损耗，考虑到机械固定的先天同步性能优势，目前普遍采用多电机同轴运行，其中双电机的主从结构运行方式是应用最广泛的一种，目前实际运行中较为成熟的主从结构是主电机采用速度环控制，从电机采用转矩环控制，即将主电机的转矩设定值作为从电机的转矩给定值。

目前，针对双电机的同轴控制方法，通过MPDTC(模型预测直接转矩控制)的双电机控制策略，首先分别采集双电机的参数(如定子电流、转子电流等)参数，估计磁链和电磁转矩值，根据磁链和电磁转矩的误差值来构建目标函数，通过最小化目标函数来生成相应的pwm控制信号。但是，现有技术中在针对电磁转矩等参数进行估计和目标函数设置的时候，通常会出现误差，导致目标函数的适应性不够强，影响了后续生成pwm控制信号的准确性，影响后续双电机平衡调节的效果。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种永磁同步电机同轴驱动控制系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

本发明提出一种永磁同步电机同轴驱动控制系统，包括两台永磁同步电机，其中两个永磁同步电机的输出轴同轴设置，两个输出轴分别与负载连接；

其中两个永磁同步电机分别设置有状态采集模块，状态采集模块用于采集永磁同步电机的状态信息，并将采集到的状态信息传输到控制模块；

该系统还包括控制模块，控制模块用于根据接收到的状态信息进行检测，当检测到两台永磁同步电机存在不平衡的状况时，完成两台永磁同步电机的优化控制。

优选的，状态采集模块包括电流获取单元和角速度获取单元；其中，

电流获取单元用于获取对应永磁同步电机的转子电流和定子电流；

角速度获取单元用于获取对应永磁同步电机的转子角速度。

优选的，控制模块包括磁链获取单元；

磁链获取单元用于根据对应永磁同步电机的参量计算获取该电机的转子磁链和定子磁链；

磁链预测单元用于根据获取的转子磁链和定子磁链获取永磁同步电机的磁链预测值；

转矩预测单元用于根据获取的磁链预测值获取永磁同步电机的电磁转矩预测值；

驱动单元用于根据电子转矩预测值和电磁转矩参考值计算电磁转矩误差，并根据电子转矩误差得到目标函数；并根据目标函数得到对应pwm控制信号。

优选的，驱动单元根据电子转矩预测值和电磁转矩参考值计算电磁转矩误差，并根据电子转矩误差得到目标函数，包括：

其中采用的目标函数为：