[发明专利]一种针对定子连体双轴永磁电机的转矩脉动抑制方法

权利要求书

1.一种针对定子连体双轴永磁电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据连体电机稳态时的转速采样值与给定转速的差值计算得到转速波动的幅值与相位；

基于连体电机的数学模型，以及转速波动和转矩脉动关系计算需要的谐波注入电流，根据连体电机转矩周期性脉动且会随两侧负载不同变化的特点，利用随机逼近算法对谐波注入电流的幅值和相位进行实时优化；

将优化后的谐波注入电流叠加在q轴电流环的输入上使连体电机产生相应的电磁转矩来抵消转矩脉动。

2.根据权利要求1所述的一种针对定子连体双轴永磁电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，通过连体电机稳态时的转速采样值与给定转速的差值Δω_m计算得到转速波动的幅值与相位，具体为：

针对连体电机的n次转速波动，对差值Δω_m使用外差法计算得到包含n次转速波动幅值与相位信息的常量和其他频次的波动；

将计算结果通过低通滤波得到包含n次转速波动幅值与相位信息的常量，从而得到n次转速波动的幅值Ω_n与相位

3.根据权利要求2所述的一种针对定子连体双轴永磁电机的转矩脉抑制方法，其特征在于，连体电机的转速波动和转矩脉动关系具体为：

首先将连体电机的运动方程表示为：

式中：J为连体电机的转动惯量；T_k、为磁极磁力带来的切向力矩中k次转矩脉动的幅值与相位；T_e为电磁转矩；T_L为负载转矩；T_f为摩擦转矩；ω_m为机械角速度；θ_e为连体电机的电角度；消除等式两边的常量，并提取其中的k次分量，得到：

式中：ω_mk为k次分量的机械角速度；

然后令θ_e等于极对数p乘以ω_mt并代入式(2)，同时对式(2)两侧在时间上进行四分之一个周期的积分，得到k次转速波动幅值与k次转矩脉动幅值关系：

T_k＝Jkpω_mΩ_k               (4)

在连体电机稳态运行时，k次转矩脉动相位与k次转速波动相位相差π/2。

4.根据权利要求3所述的一种针对定子连体双轴永磁电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，基于连体电机的数学模型，以及转速波动和转矩脉动关系计算需要的谐波注入电流具体为：

对观测得到的转速波动相位增加π/2得到谐波注入电流的相位谐波注入电流的幅值i_p计算公式如下：

式中：L_d、L_q为d、q轴电感；i_d为定子d轴电流；ψ_f为永磁体磁链。

5.根据权利要求1所述的一种针对定子连体双轴永磁电机的转矩脉动抑制方法，其特征在于，针对连体电机两侧转子中的落后侧进行i_d＝0矢量控制，从而减小连体电机两侧系统的功率角差，减小因两侧磁极磁力产生的切向力矩不同导致的转速波动。