[发明专利]带转矩平衡的双绕组电机的控制方法

权利要求书

1.带转矩平衡的双绕组电机的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采用两套控制器，各自运行于速度控制模式，各自计算估算转矩，并且在两个控制器中均设有转矩平衡算法；

步骤2，通过两个控制器之间的通讯接口交换各自计算出的估算转矩数据；

步骤3，将估算转矩数据、转速指令数据以及电机速度信号进行转矩平衡算法的运算，动态调节两组控制器各自的输出转矩，最终使两组控制器的输出转矩相等，进而通过输出转矩驱动双绕组同时运行；

步骤4，当其中任一控制器检测到故障时，转矩平衡算法停止运行，由另一套控制器控制进行单绕组运行。

2.根据权利要求1所述的带转矩平衡的双绕组电机的控制方法，其特征在于：所述步骤1中的估算转矩的计算过程如下：

根据建立的系统数学模型，两套绕组的三相电流信号经过Clark变换和Park变换后得到电流在旋转坐标系中的d轴分量Id1和Id2以及q轴分量Iq1和Iq2；

根据公式TqAct＝p(Psid*Iq-Psiq*Id)，计算出当前的估算转矩TqAct，式中Psid为电机磁链的d轴分量，Psiq为磁链的q轴分量，p为电机极对数。

3.根据权利要求2所述的带转矩平衡的双绕组电机的控制方法，其特征在于：所述Clarke变换公式为

所述Park变换公式为

4.根据权利要求1所述的带转矩平衡的双绕组电机的控制方法，其特征在于：所述步骤3中的转矩平衡算法的运算过程如下：

控制器1收到控制器2的估算转矩TqAct2后与自身的估算转矩TqAct1进行求差计算，得出两者的差值Tq_Delta；

对Tq_Delta进行幅值限制，如果Tq_Delta小于限制值Tq_Delta_Limit，将Tq_Delta送至速度PI控制器；如果Tq_Delta大于限制值Tq_Delta_Limit，则将Tq_Delta_Limit送至速度PI控制器；

控制器1采集电机速度信号，并与转速指令进行求差计算，得到速度差值Spd_Delta，Spd_Delta乘以比例系数P得到比例项，Spd_Delta乘以积分系数I并累加Tq_Delta与之前的积分项得到此次的积分项，将积分项与比例项求和得到控制器1的输出转矩TqReq，参考公式为：TqReq＝Spd_Delta*P+∑(Spd_Delta*I+Tq_Delta)；

控制器2接收到控制器1的估算转矩TqAct1后，进行与控制器1同样的计算过程，得出控制器2的输出转矩TqReq。

5.根据权利要求1所述的带转矩平衡的双绕组电机的控制方法，其特征在于：所述步骤3中动态调节两组控制器各自的输出转矩的过程包括，对电机两个绕组的三相电流信号进行多次采集并计算估算转矩、同时对电机速度信号进行多次采集，并且将上述数据进行多次的转矩平衡算法运算，最终使得控制器1的输出转矩TqReq与控制器2的输出转矩TqReq相同。

6.根据权利要求1所述的带转矩平衡的双绕组电机的控制方法，其特征在于：所述步骤3中的输出转矩驱动双绕组运行的过程如下：输出转矩TqReq经过MTPA计算得到电流指令Id*和Iq*，电流指令与采集的电流Id和Iq求差后送入电流环控制器，得到电压指令，电压指令经过SVPWM调变生成mosfet驱动信号，并最终驱动电机旋转。