[发明专利]一种永磁磁阻型双转子电机的解耦控制方法

说明书

本发明公开了一种永磁磁阻型双转子电机的解耦控制方法，根据内外电机目标转速、实际转速和负载转矩确定内外电机目标电磁转矩，利用解耦控制方程分别得到两相旋转坐标系下的内外电机目标电流，对采集的内转子三相绕组电流和定子三相绕组电流通过坐标变换矩阵变换为两相旋转坐标系下的电流并与目标电流进行比较，通过PI控制器调制并进行坐标逆变换产生PWM控制信号控制永磁磁阻双转子电机的运行，采集运行结果进行反馈并重复控制步骤，从而能够对解耦后的内外电机分别控制，提高了永磁磁阻型双转子电机的控制性能，对永磁磁阻型双转子电机的进一步应用具有促进作用。

技术领域

本发明涉及双转子电机的控制算法，具体涉及一种永磁磁阻型双转子电机的解耦控制方法。

背景技术

双转子电机是一种新型结构的电机，通过增加转子数目，实现了双机械和双电气端口，用一个电机替代原来复杂的电气传动系统，大大简化了传动链的体积和质量，在混合动力汽车和风力发电中有着良好的应用前景。专利号为“CN104377921A”的专利公开了一种永磁磁阻型双转子电机的结构，是本发明的研究基础。永磁磁阻型双转子电机作为双转子电机的一种，内电机形式上为永磁电机，延续了永磁电机的高功率密度的优点；外电机形式上为磁阻电机，继承了磁阻电机的结构简单、调速范围广的优点。内外电机的结合构成了永磁磁阻型双转子电机，有效地结合了内外电机的优点，且保证了紧凑的结构，具有较大的开发应用潜力。

永磁磁阻型双转子电机在结构上可以看作一个永磁电机和磁阻电机的叠加，但是定子绕组产生的磁通可以穿过内外气隙与内转子绕组匝链，内转子绕组产生的磁通同样可以穿过内外气隙与定子绕组匝链，使得内外两个电机存在电磁耦合，内外电机不能得到像两个独立电机一样的控制性能，影响了永磁磁阻型双转子电机的控制性能，阻碍了永磁磁阻型双转子电机的进一步应用，且众多对双转子电机的研究都集中在结构上的改进设计，关于双转子电机的解耦控制却很少涉及，针对永磁磁阻型双转子电机的解耦控制的研究更是很少。

专利号“CN103213580A”的专利公开了“电动汽车用双转子电机的控制方法和相关行星齿轮无级变速系统的控制方法”，仅仅公开了双转子电机最佳转矩和最佳转速的计算方法，并未对双转子电机的具体控制方法进行表述；专利号“CN103023021A”的专利公开了“双馈风力发电系统的非线性功率解耦控制方法”，解决了双馈风力发电控制系统中动态功率不解耦的问题，由于双馈风力发电机本质上是基于感应电机原理，这种解耦控制方法不能解决永磁磁阻型双转子电机这种同时基于磁阻原理和感应电机原理的双转子电机的耦合问题。

发明内容

为了克服永磁磁阻型双转子电机的内外电机之间的电磁耦合给电机带来的控制劣势，本发明提供了一种永磁磁阻型双转子电机的解耦控制算法，对解耦后的内外电机进行独立控制，在不同工况下发动机都能稳定运行在燃油经济指标高效区，对永磁磁阻型双转子电机的进一步应用有较好的促进作用。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种永磁磁阻型双转子电机的解耦控制方法，包括以下步骤：

S1：通过内转子目标转速外转子目标转速反馈得到的内转子转速ω₁、反馈得到的外转子转速ω₂和负载转矩T_load确定内电机和外电机的目标电磁转矩

S2：通过解耦控制方程确定不同位置的外电机定子目标直轴电流定子目标交轴电流内转子目标直轴电流和内转子目标交轴电流