CN107294463A - 轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统及方法，属于电器自动化控制技术领域；包括：DSP处理器、位置传感器、速度传感器、电流传感器、电平反转芯片、三相不对称半桥式功率变换器、驱动电路等，被控制电机包括：电机转轴、导磁材料、中央电励磁线圈、定子凸极、转子凸极等；方法包括：DSP处理器根据位置传感器、速度传感器和电流传感器发送的数据产生新的PWM占空比，调节三相绕组电流或调节电励磁线圈电流，本发明在两组定子中间加电励磁线圈，采用转子周向错位结构运行，有效实现两套定、转子间转矩的波峰衔接；采用双闭环PI控制大大提高了控制系统的动态响应速度和抗干扰能力，易于实现对电动机的高效连续速度调节控制。

Description

轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统及方法

技术领域

本发明属于电器自动化控制技术领域，具体涉及一种轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统及方法。

背景技术

转矩脉动和大噪声是限制电机应用时的两大因素。转矩脉动即在电机的一个换相周期内，输出转矩的最大值与最小值相差过大，导致电机振动，在电机远离设计点时转矩脉动体现的更加明显，尤其在电动车、纺织等对电机输出转矩要求较高的行业。造成转矩脉动的原因主要有两个：一个是电机的特殊的双凸极结构决定了必然有较大的转矩脉动，尤其是在定转子对齐位置，此时磁阻最小，磁链饱和，相转矩输出最小；二是由于电机应用在需要功率变换器频繁开关的运行环境当中，即在频繁开关是会产生除基波外的复杂的电压谐波分量，也会造成电机的脉动。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统及方法。控制系统以DSP为核心，采用电流和速度双闭环PI控制策略对电机的运动过程进行控制，通过基于DSP为核心的电机控制系统，大限度利用电磁转矩提高电机输出转矩、增加调速范围。

本发明的技术方案：

轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统，包括：

DSP处理器、第一位置传感器、第二位置传感器、速度传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、第一电平反转芯片、第二电平反转芯片、速度检测电路、线圈电流检测电路、第一组转子驱动电路、第一组三相不对称半桥式功率变换器、第二组转子驱动电路、第二组三相不对称半桥式功率变换器、光耦隔离电路、升压芯片、中央电励磁线圈驱动电路、两相不对称半桥式功率变换器和电源模块；

所述第一位置传感器和第二位置传感器分别用于获取轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机两侧转子凸极位置，第一位置传感器的输出端连接第一电平反转芯片的输入端，第二位置传感器的输出端连接第二电平反转芯片的输入端，第一电平反转芯片和第二电平反转芯片的输出端分别连接DSP处理器的不同输入端，实现对电机位置的采集；

所述速度传感器即旋转编码器设置于轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机转轴上，用于检测转轴旋转速度，速度传感器的输出端连接速度检测电路输入端，速度检测电路输出端连接DSP输入端；

所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的输入端分别与轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机一侧定子A相、B相、C相绕组连接，第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的输出端通过线圈电流检测电路连接DSP处理器输入端；

所述DSP处理器的输出端PWM1～PWM6连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片的输入端，升压芯片的输出端连接第一组转子驱动电路输入端，第一组转子驱动电路的输出端连接第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接至轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的一侧定子的A相、B相、C相定子绕组。

所述DSP处理器的输出端PWM7～PWM12连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片的输入端，升压芯片的输出端连接第二组转子驱动电路的输入端，第二组转子驱动电路的输出端连接第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接至轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的另一侧定子的A相、B相、C相定子绕组。

所述DSP处理器的输出端PWM13～PWM16连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片的输入端，升压芯片的输出端连接中央电励磁线圈驱动电路的输入端，中央电励磁线圈的驱动电路的输出端连接两相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述两相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的电励磁线圈。

所述电源模块包括：整流器、电源芯片、储能电容C1、储能电容C2和储能电容C3，所述整流器连接交流电源输出直流电；所述储能电容C1、储能电容C2和储能电容C3的输入端分别连接整流器的输出端，储能电容C1的输出端连接第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，储能电容C2的输出端连接第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，储能电容C3的输出端连接两相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，电源芯片为第一组转子驱动电路、第二组转子驱动电路和中央电励磁线圈驱动电路供电，DSP处理器为其他器件提供5V电压。

所述光耦隔离电路的作用是主要是防止因有电的连接而引起的干扰，起到隔离保护信号的作用。

所述轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机，包括：

电机机壳、电机端盖、电机转轴、覆盖于转轴的导磁材料、中央电励磁线圈、第一组定子凸极、第二组定子凸极、第一组转子凸极、第二组转子凸极和定子绕组；所述中央电励磁线圈环套于导磁材料外，且位于电机转轴中间位置，中央电励磁线圈固定于电机机壳，不随电机转轴转动；所述电机端盖分别设置于电机机壳的两端，电机端盖均设有中间孔，电机转轴两端分别穿过电机两侧端盖的中间孔，第一组定子凸极固定设置于电机内部一端的电机机壳上，第一组转子凸极固定设置于电机内部中央电励磁线圈一侧电机转轴的导磁材料上，第一组定子凸极与第一组转子凸极对应放置；第二组定子凸极固定设置于电机内部另一端的电机机壳上，第二组转子凸极固定设置于电机内部中央电励磁线圈另一侧电机转轴的导磁材料上，第二组转子凸极相对第一组转子凸极错开一定机械角度放置，第二组定子凸极与第一组定子凸极相对于中央电励磁线圈对称，所述第一组定子凸极和第二组定子凸极的凸极上均缠绕有定子绕组。

所述中央电励磁线圈位于两组定子凸极之间。

利用轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统进行电机控制的方法，包括如下步骤：

步骤1：电源模块为电机控制系统供电；

步骤2：第一位置传感器和第二位置传感器分别实时获取第一组转子位置和第二组转子位置，经电平反转芯片发送给DSP处理器；

步骤3：速度传感器实时获取电机速度，经速度检测电路发送给DSP处理器；

步骤4：第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器实时检测电机A相、B相和C相绕组电流，并通过线圈电流检测电路发送给DSP处理器中ADC模块；

步骤5：DSP处理器计算给定的参考速度值与速度传感器检测到的实际速度差值，经速度PI调节器处理，得到处理后的速度差值作为电流环的电流给定值i*；

步骤6：DSP处理器比较电流给定值i*与最大电压下定子绕组电流值i_max，若i*<i_max，执行步骤7，若i*≥i_max，执行步骤9；

步骤7：DSP处理器计算电流给定值与电流传感器检测到实际电流差值，经电流PI调节器处理，得到处理后的电流差值；

步骤8：DSP处理器根据两组位置传感器反馈的位置信号和处理后的电流差值产生新的PWM占空比，并分别通过第一组转子驱动电路和第二组转子驱动电路发送给第一组三相不对称半桥式功率变换器和第二组三相不对称半桥式功率变换器，进而调节三相绕组电流，控制电机运行；

步骤9：DSP处理器确定调磁所需的PWM占空比，并通过电励磁线圈驱动电路发送给两相不对称半桥式功率变换器，进而调节电励磁线圈电流。

有益效果：本发明的轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统及方法与现有技术相比，具有如下优势：

(1)在两组定子中间加电励磁线圈，采用转子周向错位结构运行，有效实现两套定、转子间转矩的波峰衔接；

(2)将传统磁阻电机设计成两套相同定转子凸极结构装置以一定机械角分装两端，电机转轴上覆盖导磁材料，电励磁线圈固定在转轴外侧，降低了磁阻电机的励磁电流、提高电机效率及功率密度；

(3)导磁材料与转子一起旋转，构成了新型复合转子结构，新颖轴向线圈设计理念改变了传统磁阻电机原有磁通路径，结合了磁阻电机与电励磁电机的优势；

(4)双闭环PI控制系统，采用双闭环控制电机的转速，大大提高了控制系统的动态响应速度和抗干扰能力，易于实现对电动机的高效连续速度调节控制；

(5)采用DSP28335作为核心芯片，满足了电机转速高精度控制的要求，改善了控制系统性能，提高了系统的可靠性，同时利用DSP28335丰富的接口资源，减少了对外围设备的需求，方便系统扩展。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机结构示意图；

图2为本发明一种实施方式的轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机立体图；

图3为本发明一种实施方式的轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机转子周向错位角视图，其中，(a)为2D转子周向错位角视图，(b)为3D转子周向错位角视图；

图4为本发明一种实施方式的轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的磁通路径示意图；

图中，1a-第一组定子凸极，1b-第二组定子凸极，2-电机机壳，3-中央电励磁线圈，4-导磁材料，5-定子绕组，6a-第一组转子凸极，6b-第二组转子凸极，7-电机转轴，8-电机端盖；

图5为本发明一种实施方式的轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统原理框图；

图6为本发明一种实施方式的三相不对称半桥式功率变换器电路原理图，其中，(a)为第一组三相不对称半桥式功率变换器电路原理图，(b)为第二组三相不对称半桥式功率变换器电路原理图；

图7为本发明一种实施方式的两相不对称半桥式功率变换器电路原理图；

图8为本发明一种实施方式的线圈电流检测电路的电路原理图；

图9为本发明一种实施方式A相定子磁绕组与电流传感器连接示意图；

图10为本发明一种实施方式的速度检测电路的电路原理图；

图11为本发明一种实施方式的光耦隔离电路的电路原理图；

图12为本发明一种实施方式的升压芯片原理图；

图13为本发明一种实施方式的电源模块LH10-10A15芯片原理图；

图14为本发明一种实施方式的双闭环控制原理图；

图15为本发明的轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一种实施方式作详细说明。

本实施方式搭建了以DSP28335为核心的控制系统，采用电流和速度双闭环PI控制策略对电机的运动过程进行控制。通过基于DSP为核心的电机控制系统，大限度利用电磁转矩提高电机输出转矩、增加调速范围。该控制系统通过检测采集电机的位置反馈和绕组电流反馈，传送给控制器DSP进行比较处理，比较结果经DSP计算电机转速，来控制功率开关管IGBT的开断，电流反馈的精确控制，需要在控制系统中引入速度调节器和电流调节器，组成电流负反馈控制环和速度负反馈控制环，其中电流反馈环为内环，速度反馈环为外环，为了获得良好的动态和静态性能，电流环和速度环均采用PI调节器。速度环根据给定速度与速度传感器检测到的实际速度差值，经过速度PI调节器对速度的差值进行处理，处理结果作为电流环的给定值；同样，电流环需要根据电流给定值与电流检测电路检测到的实际电流差值，通过电流PI调节器处理差值，并将差值供给DSP处理，产生新的占空比的PWM波，该PWM波经过驱动电路，作为IGBT的门极输入控制信号。从而来控制电机的转速，降低了电机转矩脉动，电机运转稳定性高，减少了系统的超调和振荡，提高了开关管的利用率，从而降低其损耗。

利用在两组定子中间加电励磁线圈，采用转子周向错位结构运行，有效实现两套定、转子间转矩的波峰衔接，转矩脉动明显改善，并且通过调节电励磁线圈的直流电流增减气隙磁通密度，进而获得较大输出转矩、增加调速范围；同时，能够实现轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机位置检测，使调速系统的最优化。

如图1-4所示，本实施方式的轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机包括：电机机壳2、电机转轴7、覆盖于转轴的导磁材料4、中央电励磁线圈3、第一组定子凸极1a、第二组定子凸极1b、第一组转子凸极6a、第二组转子凸极6b、定子绕组5和电机端盖8；所述中央电励磁线圈3环套于导磁材料4外，位于电机转轴7中间位置，中央电励磁线圈3固定于电机机壳2，不随电机转轴转动；所述电机端盖分别设置于电机机壳2的两端，电机端盖8均设有中间孔，电机转轴两端分别穿过电机两侧端盖8的中间孔，第一组定子凸极1a固定设置于电机内部一端的电机机壳2上，第一组转子凸极6a固定设置于电机内部中央电励磁线圈一侧电机转轴的导磁材料4上，第一组定子凸极1a与第一组转子凸极6a对应放置；第二组定子凸极1b固定设置于电机内部另一端的电机机壳2上，第二组转子凸极6b固定设置于电机内部中央电励磁线圈另一侧电机转轴的导磁材料4上，第二组转子凸极6b相对第一组转子凸极6a错开一定机械角度放置，第二组定子凸极1b与第一组定子凸极1a相对于中央电励磁线圈3对称，第一组定子凸极1b和第二组定子凸极1a上均缠绕有定子绕组5。

所述中央电励磁线圈3位于第一组定子凸极1a和第二组定子凸极1b之间。

如图5所示，本实施方式的轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统，包括：DSP处理器、第一位置传感器、第二位置传感器、速度传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、第一电平反转芯片、第二电平反转芯片、速度检测电路、线圈电流检测电路、第一组转子驱动电路、第一组三相不对称半桥式功率变换器、第二组转子驱动电路、第二组三相不对称半桥式功率变换器、光耦隔离电路、升压芯片、中央电励磁线圈驱动电路、两相不对称半桥式功率变换器和电源模块；

如图6(a)-(b)所示，所述三相不对称半桥式功率变换器中IGBT型号为FF600R12KE3，如图7所示，两相不对称半桥式功率变换器中IGBT型号为FF600R12KE3，中央电励磁线圈驱动电路、第一组转子驱动电路和第二组转子驱动电路均由驱动芯片PSPC822-1713及外围电路组成；电流传感器采用型号CHF-400B；两组位置传感器采用型号为TP806的光电传感器，第一电平反转芯片和第二电平反转芯片型号均为SN74HC14N，速度检测电路中芯片型号为SN74LVCH245A，DSP处理器型号为DSP28335，在加快数据处理的同时也提高了电机对控制信号的响应效率；升压芯片型号为MC14504B，实现PWM输出值由3.3V到15V的升压，用以供电驱动芯片进而驱动IGBT的导通，该电路的15V电压由电源模块供给；光耦隔离电路为PWM信号光耦隔离，采用光耦隔离器件6N137。

本实施方式中，所述三相不对称半桥式功率变换器每一相由两个功率开关器件和两个电力二极管组成.当主开关V1和V2同时导通时，电源向绕阻A供电；当V1和V2同时关断时，相电流经续流二极管VD1和VD2续流，将电机磁场储能以电能形式迅速回馈电源，实现强迫换相。

所述第一位置传感器和第二位置传感器分别用于获取第一组转子凸极位置和第二组转子凸极位置，第一位置传感器的输出端连接第一电平反转芯片SN74HC14N的输入端，第二位置传感器的输出端连接第二电平反转芯片SN74HC14N的输入端，第一电平反转芯片的输出端连接DSP处理器的CAP1、CAP2、CAP3三个引脚，第二电平反转芯片的输出端连接DSP处理器的CAP4、CAP5、CAP6三个引脚，实现对电机位置的采集；

所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的输入端分别与第一组定子的A相、B相和C相绕组连接，第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的输出端通过如图8所示的线圈电流检测电路连接DSP处理器中ADC模块输入端ADCINB0、ADCINB1和ADCINB2；如图9所示，定子绕组通过电流传感器中间通孔，实现电流检测。

电流检测是电机驱动系统运行中非常重要的环节，传统的电流检测电路，多利用分压电阻的方式。此种方法简单，但电阻会因为温度变化而发生变化，无法保证测量的精度。因此在电流测量电路中，采用可实现电气隔离的霍尔型电流传感器CHF-400B，传感器输出电压与输入电流成比例，比值为1/100。

所述速度传感器即旋转编码器设置于电机转轴上，用于检测转轴旋转速度，速度传感器的输出端连接如图10所示的速度检测电路芯片SN74LVCH245A的输入端A1引脚，速度检测电路芯片SN74LVCH245A输出端B1引脚连接DSP的eQEP引脚；

所述DSP处理器的输出端PWM1～PWM6连接如图11所示光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接如图12所示升压芯片MC14504B的输入端，升压芯片MC14504B的输出端连接第一组转子驱动电路中驱动芯片PSPC 822-1713的输入端相连接，第一组转子驱动电路中驱动芯片PSPC 822-1713的输出端连接第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述的第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接至轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的第一组定子的A相、B相、C相定子绕组。

所述DSP处理器的输出端PWM7～PWM12连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片MC14504B的输入端，升压芯片MC14504B的输出端连接第二组转子驱动电路中驱动芯片PSPC 822-1713的输入端，第二组转子驱动电路中驱动芯片PSPC 822-1713的输出端连接第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接至轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的第二组定子的A相、B相、C相定子绕组。

所述DSP处理器的输出端PWM13～PWM16连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片MC14504B的输入端，升压芯片MC14504B的输出端连接中央电励磁线圈驱动电路中驱动芯片PSPC 822-1713的输入端相连接，中央电励磁线圈驱动电路中驱动芯片PSPC 822-1713的输出端连接两相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述两相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接中央电励磁线圈。

所述电源模块包括：整流器、LH10-10A15电源芯片、储能电容C1、储能电容C2和储能电容C3，所述整流器和LH10-10A15电源芯片连接交流电源输出直流电；所述储能电容C1、储能电容C2和储能电容C3的输入端分别连接整流器的输出端，储能电容C1的输出端连接第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，储能电容C2的输出端连接第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，储能电容C3的输出端连接两相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，所述LH10-10A15电源芯片如图13所示，用于提供15V工作电压，为所述第一组转子驱动电路、第二组转子驱动电路和中央电励磁线圈驱动电路中驱动芯片PSPC 822-1713供电，其它器件5V工作电压由DSP提供。

所述光耦隔离电路的作用是主要是防止因有电的连接而引起的干扰，起到隔离保护信号的作用。

如图14所示，控制方法采用双闭环控制，内环为电流环，外环为速度环，内外环均采用PI控制算法，电机参考速度值与电机实际测量到的信号比较，得到差值信号。差值信号经过PI控制器，进行外环的速度调节，速度环的输出信号与电流环反馈信号比较，得到的差值信号作为电流PI控制器输入信号，电流PI控制器的输出信号给IGBT模块提供脉冲触发信号，通过调整PWM的占空比来实现对电机速度控制。从而降低了电机转矩脉动，电机运转稳定性高，减少了系统的超调和振荡，提高了开关管的利用率，从而降低其损耗。

利用轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统控制电机的方法，包括如下步骤：

步骤1：电源模块为两相不对称半桥式功率变换器和三相不对称半桥式功率变换器供电；

步骤2：第一位置传感器和第二位置传感器分别实时获取第一组转子位置和第二组转子位置，经电平反转芯片发送给DSP处理器；

步骤3：速度传感器实时获取电机速度，经速度检测电路发送给DSP处理器；

步骤4：第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器实时检测第一组定子的A相、B相和C相绕组电流，并通过线圈电流检测电路发送给DSP处理器中ADC模块；

步骤5：DSP处理器计算给定的参考速度值与速度传感器检测到的实际速度差值，经速度PI调节器处理，得到处理后的速度差值作为电流环的电流给定值i*；

步骤6：DSP处理器比较电流给定值i*与最大电压下定子绕组电流值i_max，若i*<i_max，执行步骤7，若i*≥i_max，执行步骤9；

步骤7：DSP处理器比较电流给定值与电流传感器检测到实际电流差值，经电流PI调节器处理，得到处理后的电流差值；

步骤8：DSP处理器根据两组位置传感器反馈的位置信号和处理后的电流差值产生新的PWM占空比，并分别通过第一组转子驱动电路和第二组转子驱动电路发送给第一组三相不对称半桥式功率变换器和第二组三相不对称半桥式功率变换器，进而调节定子绕组电流，控制电机运行；

步骤9：DSP处理器确定调磁所需的PWM占空比α_k，并通过电励磁线圈驱动电路发送给两相不对称半桥功率变换器，进而调节电励磁线圈电流；所述调磁所需的PWM占空比α_k＝i*/i＇_max，α_k取值从0到1，i＇_max为电励磁线圈通入最大电流时，最大电压下定子绕组电流值。

Claims (6)

1.轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统，其特征在于，包括：

DSP处理器、第一位置传感器、第二位置传感器、速度传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、第一电平反转芯片、第二电平反转芯片、速度检测电路、线圈电流检测电路、第一组转子驱动电路、第一组三相不对称半桥式功率变换器、第二组转子驱动电路、第二组三相不对称半桥式功率变换器、光耦隔离电路、升压芯片、中央电励磁线圈驱动电路、两相不对称半桥式功率变换器和电源模块；

所述速度传感器设置于轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机转轴上，用于检测转轴旋转速度，速度传感器的输出端连接速度检测电路输入端，速度检测电路输出端连接DSP输入端；

所述第一位置传感器和第二位置传感器分别用于获取轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机两侧转子凸极位置，第一位置传感器的输出端连接第一电平反转芯片的输入端，第二位置传感器的输出端连接第二电平反转芯片的输入端，第一电平反转芯片和第二电平反转芯片的输出端分别连接DSP处理器的不同输入端；

所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的输入端分别与轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机一侧定子的A相、B相、C相绕组连接，第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器的输出端通过线圈电流检测电路连接DSP处理器输入端；

所述DSP处理器的输出端PWM1～PWM6连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片的输入端，升压芯片的输出端连接第一组转子驱动电路输入端，第一组转子驱动电路的输出端连接第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接至轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机一侧定子绕组；

所述DSP处理器的输出端PWM7～PWM12连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片的输入端，升压芯片的输出端连接第二组转子驱动电路的输入端，第二组转子驱动电路的输出端连接第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接至轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机另一侧定子绕组；

所述DSP处理器的输出端PWM13～PWM16连接光耦隔离电路的输入端，光耦隔离电路的输出端连接升压芯片的输入端，升压芯片的输出端连接中央电励磁线圈驱动电路的输入端，中央电励磁线圈的驱动电路的输出端连接两相不对称半桥式功率变换器中IGBT门极输入端，所述两相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机；

所述电源模块用于为整个控制系统供电。

2.根据权利要求1所述轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统，其特征在于，所述轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机包括：

电机机壳、电机端盖、电机转轴、覆盖于转轴的导磁材料、中央电励磁线圈、第一组定子凸极、第二组定子凸极、第一组转子凸极、第二组转子凸极和定子绕组；

所述中央电励磁线圈环套于导磁材料外，且位于电机转轴中间位置，所述电机端盖分别设置于电机机壳的两端，电机端盖均设有中间孔，电机转轴两端分别穿过电机两侧端盖的中间孔，所述第一组定子凸极固定设置于电机内部一端的电机机壳上，第一组转子凸极固定设置于电机内部中央电励磁线圈一侧电机转轴的导磁材料上，第一组定子凸极与第一组转子凸极对应放置；所述第二组定子凸极固定设置于电机内部另一端的电机机壳上，第二组转子凸极固定设置于电机内部中央电励磁线圈另一侧电机转轴的导磁材料上，第二组定子凸极与第一组定子凸极相对于中央电励磁线圈对称，所述第一组定子凸极和第二组定子凸极上均缠绕有定子绕组；

所述两相不对称半桥式功率变换器中IGBT发射极输出端连接中央电励磁线圈。

3.根据权利要求1所述轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统，其特征在于，所述电源模块包括：整流器、电源芯片、储能电容C1、储能电容C2和储能电容C3，所述整流器连接交流电源输出直流电；所述储能电容C1、储能电容C2和储能电容C3的输入端分别连接整流器的输出端，储能电容C1的输出端连接第一组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，储能电容C2的输出端连接第二组三相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，储能电容C3的输出端连接两相不对称半桥式功率变换器中IGBT的集电极，所述电源芯片用于为第一组转子驱动电路、第二组转子驱动电路和中央电励磁线圈驱动电路供电，DSP处理器用于为其他器件提供5V电压。

4.根据权利要求2所述轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统，其特征在于，所述轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的中央电励磁线圈固定于电机机壳，不随电机转轴转动，且位于两组定子凸极之间。

5.根据权利要求2所述轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统，其特征在于，所述轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机的第二组转子凸极相对第一组转子凸极错开一定机械角度。

6.利用权利要求1所述轴向电励磁复合转子周向错位磁阻电机控制系统进行电机控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：电源模块为电机控制系统供电；

步骤2：第一位置传感器和第二位置传感器分别实时获取电机两侧转子位置，经电平反转芯片发送给DSP处理器；

步骤3：速度传感器实时获取电机速度，经速度检测电路发送给DSP处理器；

步骤4：第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器实时检测电机A相、B相和C相绕组电流，并通过线圈电流检测电路发送给DSP处理器中ADC模块；

步骤5：DSP处理器计算给定的参考速度值与速度传感器检测到的实际速度差值，经速度PI调节器处理，得到处理后的速度差值作为电流环的电流给定值i*；

步骤6：DSP处理器比较电流给定值i*与最大电压下定子绕组电流值i_max，若i*<i_max，执行步骤7，若i*≥i_max，执行步骤9；

步骤7：DSP处理器计算电流给定值与电流传感器检测到实际电流差值，经电流PI调节器处理，得到处理后的电流差值；

步骤8：DSP处理器根据两组位置传感器反馈的位置信号和处理后的电流差值产生新的PWM占空比，并分别通过第一组转子驱动电路和第二组转子驱动电路发送给第一组三相不对称半桥式功率变换器和第二组三相不对称半桥式功率变换器，进而调节三相绕组电流，控制电机运行；

步骤9：DSP处理器确定调磁所需的PWM占空比，并通过电励磁线圈驱动电路发送给两相不对称半桥式功率变换器，进而调节电励磁线圈电流。