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专利号: 2024100971818
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种双转子永磁电机动力联耦结构的控制方法,其特征在于,采用一种双转子永磁电机动力联耦结构,包括电机外壳、主电机、挡磁板和盘式电机,所述电机外壳内穿设有主轴;

所述主电机包括主电机接合套筒,所述主电机接合套筒固定套设在主轴上,主电机接合套筒外表面依次设有第一永磁体和第一绕组线圈;

所述盘式电机包括螺纹锁止结构、第二绕组线圈和第二永磁体,所述螺纹锁止结构包括螺纹咬合套筒、滑动接合套筒和轴承,第二永磁体固定连接在滑动接合套筒上,所述螺纹咬合套筒、轴承和第二绕组线圈固定套设在主轴上,所述滑动接合套筒能够在螺纹咬合套筒和轴承之间轴向移动;

控制方法包括以下步骤:

S1、采集主电机的转速、主电机和盘式电机的定子磁链、目标转矩;

S2、设计模糊控制器,定义输入变量为主电机转速和目标转矩,输出变量为CMT,其中CMT=1、2;当CMT=2时,主电机和盘式电机同时工作,当CMT=1时,主电机单独工作;定义隶属度函数和模糊规则;

将S1中的主电机转速和目标转矩输入到模糊控制器中,输出CMT;

S3、将输入变量的隶属度信息、CMT、主电机和盘式电机的定子磁链输入到神经网络中,神经网络读取模糊控制器中的隶属度分类信息以及输出变量进行标签处理,在考虑电机稳定性的情况下对输出变量进行解算得到主电机与盘式辅助电机的电机功率目标值N1和N2;

S4、利用N1和N2计算得到主电机和盘式电机的目标电流信号 将 分别与主电机和盘式电机当前状态的电流信号i1、i2进行作差,得到差值电流信号;

S5、将差值电流信号输入到电流控制器中,电流控制器根据差值信号对电流脉宽调制器进行调整,输出对应的电流信号控制逆变器进而控制主电机和盘式电机输出;

S6、通过神经网络分析相对时间内的磁链信号,得到电机运行状态,若电机运行状态不稳定,则对N1和N2进行优化。

2.根据权利要求1所述的一种双转子永磁电机动力联耦结构的控制方法,其特征在于,所述滑动接合套筒内壁设有与螺纹咬合套筒相适配的螺纹部和与轴承相适配的光滑部;

所述光滑部的直径大于螺纹部的直径,且光滑部和螺纹部之间设有挡瓦结构。

3.根据权利要求2所述的一种双转子永磁电机动力联耦结构的控制方法,其特征在于,所述挡磁板固定套设在主电机和盘式电机之间的主轴上;

所述螺纹咬合套筒设置在靠近挡磁板的一侧,所述第二绕组线圈设置在远离挡磁板的一侧,所述轴承设置在螺纹咬合套筒和第二绕组线圈之间;

所述滑动接合套筒的螺纹部靠近挡磁板,光滑部靠近第二绕组线圈。

4.根据权利要求3所述的一种双转子永磁电机动力联耦结构的控制方法,其特征在于,所述第一永磁体垂直于第二永磁体。

5.根据权利要求4所述的一种双转子永磁电机动力联耦结构的控制方法,其特征在于,第二绕组线圈通电后产生远离第二永磁体的力,使第二永磁体带动滑动接合套筒轴向移动,与螺纹咬合套筒咬合。

6.根据权利要求5所述的一种双转子永磁电机动力联耦结构的控制方法,其特征在于,S3中,将主电机转速根据大小划分为M个模糊集合,将目标转矩根据大小划分为N个模糊集合,则共有M×N个标签,当主电机转速和目标转矩的隶属度信息对应第个r标签时,N1和N2的计算公式为:N1=f1r(CMT);

N2=f2r(CMT);

其中,

上式中,a1r,b1r,c1r,a2r,b2r,c2r为设定的比例系数,r∈[1,M×N]。

7.根据权利要求6所述的一种双转子永磁电机动力联耦结构的控制方法,其特征在于,S6中包括以下子步骤:S6.1、神经网络分别收集主电机和盘式电机[t,t+1,…,t+n]时刻的定子磁链信息ψ1和ψ2,n为正整数,并分别进行傅里叶变换,得到频谱图像,将频谱图像中峰值的频率和振幅相乘得到电机稳定因子E1和E2,将E1和E2相加得到E,与设置的阈值A进行对比;

若E

若E>A,则判断联耦结构运行状态不稳定,调整f1r和f2r中的参数为a11r,b′1r,c1′r,a′2r,b′2r,c2′r,得到:S6.2、将f1′r和f2′r进行储存,当主电机转速和目标转矩的隶属度信息再次对应第r个标签时,采用f1′r和f2′r计算N1′和N2′;

若采用f1′r和f2′r的电极稳定因子E′<E,则保留f1′r和f2′r,当k次采用f1′r和f2′r,电机稳定因子均小于E,则将f1′r和f2′r赋值给f1′r和f2′r;

若采用f1′r和f2′r的电机稳定因子E′>E,则再次调整f1r和f2r中的参数。