[发明专利]无轴承永磁同步电机径向力精确补偿解耦控制方法

权利要求书

1.无轴承永磁同步电机径向力精确补偿解耦控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、径向位移传感器提供转子位置信号x，y与参考位置x^*，y^*比较得到位置误差信号E_x，E_y；

步骤二、位置控制器对位置误差信号E_x，E_y进行放大，得到径向力F_α和F_β；

步骤三、径向位移传感器提供的转子位置信号x，y以及转子角位置观测信号θ作为神经网络的输入，使用能够以任意精度近似任意连续系统的RBF神经网络，离线测量两个转子位移和转子角位置{x，y，θ}及其相对应的转子偏心补偿力{F_sx，F_sy}组成神经网络的训练样本集{x，y，θ，F_sx，F_sy}，对神经网络进行训练从而确定系统各参数，得到转子偏心补偿力F_sx，F_sy；

步骤四、步骤二中的径向力F_α和F_β和步骤三中的偏心补偿力F_sx，F_sy叠加得到参考径向力经过力/电流转换输出参考电流转矩绕组磁链观测器为力/电流转换提供所必须的转矩绕组磁链信息；

步骤五、参考电流经过电流PI控制器输出电压信号u_α和u_β作为电压型逆变器的输入，产生悬浮绕组所需的驱动电流。

2.根据权利要求1所述的无轴承永磁同步电机径向力精确补偿解耦控制方法，其特征在于：所述步骤三、四中的转矩绕组磁链与转子角位置观测器包括转矩绕组磁链观测器和转子角位置观测器；转矩绕组磁链观测器通过采集的无轴承永磁同步电机定子绕组相电流i_2α和i_2β和相电压u_2α和u_2β，使用电压-电流磁链辨识法得到所需的磁链值；转子角位置观测器为基于锁相环的滑模观测器，通过采集的无轴承永磁同步电机定子绕组相电流i_2α和i_2β和相电压u_2α和u_2β，使用滑模观测算法得到扩展反电动势的观测值和经过锁相环系统提取转子的位置信息。

3.根据权利要求1所述的无轴承永磁同步电机径向力精确补偿解耦控制方法，其特征在于：所述步骤四中由参考径向力得到悬浮绕组参考电流的力/电流转换由下式给出：

ψ_2α和ψ_2β是αβ定子坐标系下相应坐标轴上的转矩绕组气隙磁链分量，和是αβ轴上的参考径向力分量，K_m是由电机结构决定的悬浮力系数。