CN112019109B - 双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法 - Google Patents

双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法 Download PDF

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CN112019109B CN202010881884.1A CN202010881884A CN112019109B CN 112019109 B CN112019109 B CN 112019109B CN 202010881884 A CN202010881884 A CN 202010881884A CN 112019109 B CN112019109 B CN 112019109B
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Abstract

本发明涉及一种双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法。提供一双绕组无轴承磁通切换转子悬浮快速精准控制系统，由三相逆变器、无轴承磁通切换电机、悬浮电流控制器、功率绕组控制器、转子径向位移误差计算、滑模控制器、悬浮电流给定计算、坐标变换等环节构成；该方法基于滑模变结构控制思想，构建径向悬浮力控制器来代替现有径向位移闭环控制中的PI控制器，从而实现转子稳定精确悬浮。

Description

双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法
技术领域
本发明涉及一种双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法。
背景技术
双绕组无轴承磁通切换电机采用悬浮绕组和转矩绕组分别控制转子悬浮力和转矩，较好地实现了悬浮力和转矩之间的解耦控制；同时由于该电机采用定子永磁结构，电机励磁绝大多数由永磁体提供，电机的效率较高，且永磁体便于散热，大大降低了永磁体高温退磁的风险。由于，该电机气隙磁场为非正弦，虽然可以参照正弦波磁场电机建立该电机的悬浮力、转矩等数学模型，但存在较多的未建模。在模型不精确情况下，如何实现转子稳定精确悬浮是一个期待解决的科学问题。
双绕组无轴承磁通切换电机采用永磁体励磁，当转子沿某径向方向发生偏心后，会在该偏心方向上产生较大的单边磁拉力，且偏心位移越大，单边磁拉力越大。若要转子处于机械中心悬浮运行，则要求电机快速的产生较大反方向的麦克斯韦力，以期抵消该单边磁拉力；同时还要求电机快速产生与重力反方向的麦克斯韦力，以期抵消重力对转子悬浮运行得影响。所以，如何在转子动态偏心、重力等因数存在情况下，利用悬浮绕组产生快速满足要求的悬浮力，是实现转子悬浮运行快速控制的科学问题。
针对上述问题，本发明针对双绕组无轴承磁通切换电机驱动系统提出了一种转子悬浮快速精准控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法，该方法基于滑模变结构控制思想，构建径向悬浮力控制器来代替现有径向位移闭环控制中的PI控制器，从而实现转子稳定精确悬浮。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法，包括如下步骤：
步骤S1、将检测的电机转子径向位移矢量[x y]T与转子给定位移矢量[x* y*]T＝[0 0]T进行转子径向位移误差计算，得到转子径向位移误差矢量[ex ey]T；
步骤S2、选取转子径向位移误差的积分的积分、转子径向位移误差的积分、转子径向位移误差、转子径向位移误差的微分作为悬浮系统状态变量，悬浮系统状态变量如下：
Figure GDA0003398676550000021
式中，上标“′”代表对变量进行一次时间微分；
步骤S3、建立转子径向运动状态空间数学模型，在悬浮系统状态变量、转子径向运动状态空间数学模型基础上，基于滑模变结构控制思想，构建径向悬浮力控制器来代替现有径向位移闭环控制中的PI控制器，径向悬浮力控制器的输出是x轴、y轴悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000022
步骤S4、基于x轴、y轴悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000023
转子位置角θr计算悬浮电流给定，得到x轴、y轴悬浮电流给定
Figure GDA0003398676550000024
步骤S5、利用矢量旋转因子ej30及2/3变换，把
Figure GDA0003398676550000025
旋转变换到静止三相坐标系，得到三相悬浮绕组电流给定
Figure GDA0003398676550000026
Figure GDA0003398676550000027
Figure GDA0003398676550000028
其中，
Figure GDA0003398676550000029
为sα、sβ坐标系悬浮电流给定；
步骤S6、将三相悬浮绕组电流给定
Figure GDA00033986765500000210
和检测的三相悬浮绕组电流isa、isb、isc送给悬浮电流控制器，输出控制三相逆变桥臂开关状态量Sa～Sc；在Sa～Sc控制作用下，逆变器输出满足要求的定子电流，实现转子径向悬浮快速精准控制。
在本发明一实施例中，所述步骤S3具体实现如下：
S31、建立转子径向运动状态空间数学模型：
Figure GDA00033986765500000211
其中，
Figure GDA00033986765500000212
Fx、Fy为检测的磁悬浮力，lrt为转子轴长，h为转子质心高度，ωrm为转子转速，m为转轴质量，重力加速度g＝9.8kg/m2，Ii、Ik分别为转子绕i轴、k轴旋转的转动惯量；kx和ky分别是x、y方向单边磁拉力系数；上标“"”代表对变量进行二次时间微分；
S32、根据悬浮系统状态变量，建立含有状态变量的悬浮系统状态方程：
Figure GDA0003398676550000031
S33、选取滑模切换面函数S1(x)和S2(y)
Figure GDA0003398676550000032
其中，系数
Figure GDA0003398676550000033
都是大于0的常数；
S34、为了保证良好的动态性能和减小抖振，采用如下的趋近律：
Figure GDA0003398676550000034
S35、联立步骤S33与S34，得到x轴、y轴悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000035
Figure GDA0003398676550000036
其中，sgn(.)表示取对应变量的符号。
在本发明一实施例中，所述步骤S4中x轴、y轴悬浮电流给定
Figure GDA0003398676550000037
计算公式如下：
Figure GDA0003398676550000038
其中，N11(θr)、N12(θr)、N21(θr)、N22(θr)是与转子位置角θr有关的函数。
在本发明一实施例中，所述步骤S5中三相逆变桥臂开关状态量Sa～Sc计算可以采用电流滞环控制策略计算出：
当
Figure GDA0003398676550000041
时，Si＝1(i＝a～c)，
当
Figure GDA0003398676550000042
时，Si＝0(i＝a～c)；
其中，ε为允许设定的电流控制误差。
相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)提出的转子悬浮运行的滑模变结构控制方法，利用滑模面函数的符号函数部分克服了实际转子悬浮模型中的未建模部分对转子悬浮运行的不利影响；同时显著提高了转子径向位移控制的动态快速性能。
(2)提出的转子悬浮运行的滑模变结构控制方法，利用滑模面函数的比例部分和积分部分消除了转子径向位移控制误差，增强了转子悬浮控制的稳态性能。
(3)与转子永磁型电机相比较，本发明提出的双绕组无轴承磁通切换电机驱动系统可靠性更高，转子适应转速范围更宽广。
附图说明
图1为本发明双绕组无轴承磁通切换转子悬浮快速精准控制系统框图。
图2为双绕组无轴承磁通切换电机横截面示意图。
图3为本发明的实施驱动系统硬件结构范例。
图4为坐标系定义.
图5为实际工作过程中的转子。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行具体说明。
本发明一种双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法，该控制方法基于滑模变结构控制思想，构建径向悬浮力控制器来代替现有径向位移闭环控制中的PI控制器，从而实现转子稳定精确悬浮。具体如下：
本发明所提的双绕组无轴承磁通切换转子悬浮快速精准控制系统框图如图1所示。由三相逆变器、无轴承磁通切换电机、悬浮电流控制器、功率绕组控制器、转子径向位移误差计算、滑模控制器、悬浮电流给定计算、坐标变换等环节构成。电机的转子位置角θr通过转子位置角传感器及检测通道获得。电机转子X和Y方向径向位移x、y通过转子X和Y方向径向位移传感器及检测通道获得。把实际检测的转子径向位移矢量[x y]T与转子给定位移矢量[x* y*]T＝[0 0]T送入转子径向位移误差计算环节，输出转子径向位移误差矢量[exey]T；选取转子径向位移误差的积分的积分、转子径向位移误差的积分、转子径向位移误差、转子径向位移误差的微分作为悬浮系统状态变量；在所选取的状态变量、转子径向运动状态空间数学模型基础上，基于滑模变结构控制思想，构建径向悬浮力控制器来代替现有径向位移闭环控制中的PI控制器：根据转子径向运动状态空间数学模型，得出含有所选状态变量的悬浮系统状态方程；选取滑模切换面函数S＝[S1(x) S2(y)]T,使由该切换面所确定的滑动模态渐进稳定，其中切换面函数是用系统状态变量表示的函数；为了保证良好的动态性能和减小抖振，采用趋近律的方法来设计控制器；本发明采用的趋近律ds/dt，即滑模切换面函数的微分由滑模面函数的符号函数、滑模面函数的比例、滑模面函数的积分三部分构成，其中滑模面函数的符号函数部分实现转子悬浮运行的快速控制，滑模面函数的比例实现转子径向位移的指数收敛，滑模面函数的积分部分实现转子径向位移误差的消除；根据滑模切换面函数、趋近律，进一步计算得到控制器的输出x轴、y轴悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000051
把
Figure GDA0003398676550000052
送入径向悬浮力数学模型，计算输出x轴、y轴悬浮电流给定
Figure GDA0003398676550000053
利用矢量旋转因子ej30及2/3变换，把
Figure GDA0003398676550000054
旋转变换到静止三相坐标系，得到三相悬浮绕组电流给定
Figure GDA0003398676550000055
把
Figure GDA0003398676550000056
和实际三相悬浮绕组电流isa、isb、isc送给悬浮电流控制器，输出控制三相逆变桥臂开关状态量Sa～Sc。其中当对应相桥臂上管导通，下管关断时Si＝1(i＝a～c)；当对应相桥臂上管关断，下管导通时Si＝0(i＝a～c)；上管和下管互补导通。在Sa～Sc控制作用下，逆变器输出满足要求的定子电流，实现转子径向悬浮快速精准控制。功率绕组控制可以利用矢量控制策略或直接转矩控制策略，产生控制转子切向旋转的三相功率绕组电流给定
Figure GDA0003398676550000057
电机结构如图2所示，定子由12个内嵌沿切线方向交替充磁的永磁体的“U型”导磁铁芯构成；转子是10个凸极结构的导磁体，定子上的双绕组结构是由两个独立的三相绕组组成，分别是三相功率绕组mA、mB、mC和三相悬浮绕组sa、sb、sc构成，三相功率绕组放置于“U型”铁芯槽中，三相悬浮绕组由L1～L12共计12个线圈按图2方式串联构成。
具体的本发明从转子悬浮运行的快速而精准控制角度，综合提出一种双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮运行的滑模变结构控制方法。其技术特征在于它依次含有以下步骤：
(1)利用电流传感器及AD转换通道，检测出三相悬浮绕组电流isa～isc；利用转子位置角传感器及检测通道，检测出转子位置角θr；利用转子X和Y方向径向位移传感器及检测通道，检测出转子X和Y方向径向位移x、y；
(2)将实际检测的转子径向位移[x y]T与转子给定位移[x* y*]T＝[0 0]T输入转子径向位移误差计算环节，输出转子径向位移误差[ex ey]T，并将径向位移误差作为滑模控制器的输入：
Figure GDA0003398676550000061
(3)选取转子径向位移误差的积分的积分、转子径向位移误差的积分、转子径向位移误差、转子径向位移误差的微分作为悬浮系统状态变量；
悬浮系统状态变量如下：
Figure GDA0003398676550000062
其中，上标“'”代表对变量进行一次时间微分，以下相同。
(4)在所选取的状态变量、转子径向运动状态空间数学模型基础上，设计径向悬浮力滑模控制器，控制器的输出是x轴、y轴悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000063
(5)把x轴、y轴悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000064
转子位置角θr送入悬浮电流给定计算环节，输出x轴、y轴悬浮电流给定
Figure GDA0003398676550000065
(6)利用矢量旋转因子ej30及2/3变换，把
Figure GDA0003398676550000066
旋转变换到静止三相坐标系，得到三相悬浮绕组电流给定
Figure GDA0003398676550000067
Figure GDA0003398676550000068
Figure GDA0003398676550000069
其中，
Figure GDA00033986765500000610
为sα、sβ坐标系悬浮电流给定。
(7)把
Figure GDA00033986765500000611
和isa、isb、isc送给悬浮电流控制器，输出控制三相逆变桥臂开关状态量Sa～Sc。
在步骤(4)中径向悬浮力滑模控制器设计方法如下：
(4.1)建立转子径向运动状态空间数学模型。
Figure GDA0003398676550000071
其中，
Figure GDA0003398676550000072
Fx、Fy为检测的磁悬浮力，lrt为转子轴长，h为转子质心高度，ωrm为转子转速，m为转轴质量，重力加速度g＝9.8kg/m2，Ii、Ik分别为转子绕i轴、k轴旋转的转动惯量。kx和ky分别是x、y方向单边磁拉力系数。上标“"”代表对变量进行二次时间微分，以下相同。
(4.2)根据选取的状态变量，建立含有状态变量的悬浮系统状态方程。
Figure GDA0003398676550000073
(4.3)选取滑模切换面函数S1(x)和S2(y)
Figure GDA0003398676550000074
其中，系数
Figure GDA0003398676550000075
都是大于0的常数。
(4.4)为了保证良好的动态性能和减小抖振，采用如下的趋近律。
Figure GDA0003398676550000076
(4.5)联立步骤(4.4)与步骤(4.3)，得到x轴、y轴悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000077
Figure GDA0003398676550000078
其中，sgn(.)表示取对应变量的符号。
在步骤(5)中x轴、y轴悬浮电流给定
Figure GDA0003398676550000079
计算公式如下：
Figure GDA00033986765500000710
其中，N11(θr)、N12(θr)、N21(θr)、N22(θr)是与转子位置角θr有关的函数。
步骤(7)中三相逆变桥臂开关状态量Sa～Sc计算可以采用电流滞环控制策略计算出：
当
Figure GDA0003398676550000081
时，Si＝1(i＝a～c)，
当
Figure GDA0003398676550000082
时，Si＝0(i＝a～c)。
其中，ε为允许设定的电流控制误差。
本发明的实施驱动系统硬件结构范例如图3所示。悬浮控制装置包括整流电路、滤波电容、三相逆变器、无轴承磁通切换电机、直流母线电压采集电路、三相绕组电流采集电路、转子径向位移检测电路、转子位置角检测电路、隔离驱动电路、中央控制器以及上位机等。三相逆变器的开关管可采用IGBT或MOSFET，中央控制器采用DSP或单片机。直流母线电压采样电路采用霍尔电压传感器与运算放大器相结合方式构成，也可以采用并联电阻分压后接由运算放大器构成的电压跟随器相结合方式构成，输出信号送到中央控制器。三相悬浮绕组电流采集电路采用霍尔电流传感器与运算放大器相结合方式构成，也可以采用绕组串功率电阻后接差分运算放大器相结合方式构成，输出信号送到中央控制器。转子位置角检测电路可以采用旋转编码器后接电平转换电路构成，也可以采用旋转变压器后接解码电路构成，输出的脉冲信号送到中央控制器。转子径向位移检测电路采用电涡流传感器后接运算放大器相结合方式构成，输出信号送到中央控制器。根据取得的信号和本发明的转子悬浮控制方法，输出逆变桥臂开关信号，经由隔离驱动去控制逆变器中的功率开关管的开关动作，实现转子稳定精确悬浮。
基本原理叙述如下：
图4为无轴承磁通切换电机的坐标系定义。其中(a)为转矩平面坐标系定义，(b)为悬浮平面坐标系定义。
转矩平面坐标系定义如图4(a)所示。mαmβ为两相静止坐标系，mα与mA的轴线重合；mdmq为同步旋转坐标系；im是功率绕组的电流矢量，其在三相功率绕组mA、mB、mC轴线的投影imA、imB、imC即为三相功率绕组电流；im在mαmβ坐标轴上的投影分别为imα、imβ，im在mdmq坐标轴的投影分别为imd、imq。md与mα夹角为θr，ωr转子旋转电角速度。
悬浮平面坐标系定义如图4(b)所示。xy为水平轴为x的直角坐标系，x轴与mA相功率绕组的A1和A3线圈同轴；y轴与A2和A4线圈同轴。三相悬浮绕组轴线分别为sa、sb、sc，且互差120°机械角度。直角坐标系sαsβ超前xy坐标系30°，sα轴与sa轴同方向；is为悬浮绕组电流矢量，其在sa、sb、sc轴上投影即为三相悬浮绕组电流isa、isb、isc；在sαsβ轴上投影分别为isα、isβ。三相悬浮绕组电流矢量is产生的悬浮力为F∑。
图5为实际工作过程中的转子，定义静止坐标系x-y-z与转子同步旋转的坐标系i-j-k，其中k轴与转子旋转轴重合，转子底部由调心轴承固定。定义转子绕i、j、k三个轴旋转的转动惯量Ii、Ij、Ik。其中由于转子结构对称，故Ii＝Ij。
考虑转子旋转时的陀螺效应，构建转子径向运动状态空间数学模型如下：
Figure GDA0003398676550000091
其中，
Figure GDA0003398676550000092
lrt为转子轴长，h为转子质心高度，ωrm为转子转速，m为转轴质量，重力加速度g＝9.8kg/m2。
转子径向位移误差：
Figure GDA0003398676550000093
其中，给定位移为[x* y*]T＝[0 0]T，实际位移为[x y]T。
选取转子径向位移误差的积分的积分、转子径向位移误差的积分、转子径向位移误差、转子径向位移误差的微分作为悬浮系统状态变量，状态变量如下：
Figure GDA0003398676550000094
在所选状态变量和转子径向运动状态空间数学模型的基础上，基于滑模变结构控制思想，设计径向悬浮滑模控制器，控制器的输入为径向位移误差ex、ey，输出为径向悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000095
具体设计原理如下：
a.根据式(1)～(3)，写出径向悬浮系统状态方程如下：
Figure GDA0003398676550000101
b.选取滑模切换面函数
Figure GDA0003398676550000102
其中，参数c11、c12、c13、c14；c21、c22、c23、c24都是大于0的常数。
c.对切换函数求偏导，得
Figure GDA0003398676550000103
d.为了满足滑模到达条件：S1(x)·[S1(x)]′≤0，S2(y)·[S2(y)]′≤0；则需让
Figure GDA0003398676550000104
满足：
Figure GDA0003398676550000105
Figure GDA0003398676550000106
e.为了保证系统良好的动态性能和减小抖振，还需采用趋近律；
趋近律表达式为：
Figure GDA0003398676550000107
通过调节趋近律的参数ε1、ε2、k11、k12、k21、k22，既可以保证滑动模态到达过程的动态性能，又可以减小系统的抖振。
联立式(6)与式(9)，得到x轴、y轴悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000111
Figure GDA0003398676550000112
作用在转子上的径向悬浮力Fx、Fy可由磁共能Wm对转子在x和y方向的位移求偏导得到：
Figure GDA0003398676550000113
其中，
Figure GDA0003398676550000114
[ψfmA ψfmB ψfmC ψfsa ψfsb ψfsc]＝[ψfm ψfs]；
Figure GDA0003398676550000115
其中，ij(j＝mA、mB、mC、sa、sb、sc)代表各相绕组电流；ψfj(j＝mA、mB、mC、sa、sb、sc)代表永磁体匝链到各相绕组中的磁链；Lj(j＝mA、mB、mC、sa、sb、sc)代表各相绕组自电感；Mjk(j＝mA、mB、mC、sa、sb、sc；k＝mA、mB、mC、sa、sb、sc；j≠k)代表各相绕组间互电感；自电感Lj和互电感Mjk都是转子位置角θr的函数。
通过有限元分析，转子偏心情况下仅功率绕组与悬浮绕组间的互电感Mms以及永磁体匝链到悬浮绕组中的磁链ψfs与转子偏心位移有关，则
Figure GDA0003398676550000116
联立式(11)-(12)，得到
Figure GDA0003398676550000121
根据图4的转矩平面坐标系定义和悬浮平面坐标系定义，分别对三相功率绕组电流imA imB imC和三相悬浮电流isa isb isc进行3/2变换及旋转变换，得到:
Figure GDA0003398676550000122
Figure GDA0003398676550000123
联立式(13)-(15)，得到径向悬浮力数学模型为：
Figure GDA0003398676550000124
其中，N11(θr)、N12(θr)、N21(θr)、N22(θr)是与转子位置角θr有关的函数。
根据径向悬浮力数学模型式(16)和悬浮力给定
Figure GDA0003398676550000125
式(10)，计算出x轴、y轴悬浮电流给定
Figure GDA0003398676550000126
Figure GDA0003398676550000127
根据图4悬浮平面坐标系定义，利用矢量旋转因子ej30°及2/3变换，把
Figure GDA0003398676550000128
旋转变换到静止三相坐标系，得到三相悬浮绕组电流给定
Figure GDA0003398676550000129
把
Figure GDA00033986765500001210
和isa、isb、isc送给悬浮电流控制器，输出控制三相逆变桥臂开关信号Sa～Sc，从而实现转子悬浮稳定精准控制。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将检测的电机转子径向位移矢量[x y]T与转子给定位移矢量[x*y*]T＝[00]T进行转子径向位移误差计算，得到转子径向位移误差矢量[ex ey]T；
步骤S2、选取转子径向位移误差的积分的积分、转子径向位移误差的积分、转子径向位移误差、转子径向位移误差的微分作为悬浮系统状态变量，悬浮系统状态变量如下：
Figure FDA0003398676540000011
式中，上标“′”代表对变量进行一次时间微分；
步骤S3、建立转子径向运动状态空间数学模型，在悬浮系统状态变量、转子径向运动状态空间数学模型基础上，基于滑模变结构控制思想，构建径向悬浮力控制器来代替现有径向位移闭环控制中的PI控制器，径向悬浮力控制器的输出是x轴、y轴悬浮力给定
Figure FDA0003398676540000012
步骤S4、基于x轴、y轴悬浮力给定
Figure FDA0003398676540000013
转子位置角θr计算悬浮电流给定，得到x轴、y轴悬浮电流给定
Figure FDA0003398676540000014
步骤S5、利用矢量旋转因子ej30及2/3变换，把
Figure FDA0003398676540000015
旋转变换到静止三相坐标系，得到三相悬浮绕组电流给定
Figure FDA0003398676540000016
Figure FDA0003398676540000017
Figure FDA0003398676540000018
其中，
Figure FDA0003398676540000019
为sα、sβ坐标系悬浮电流给定；
步骤S6、将三相悬浮绕组电流给定
Figure FDA00033986765400000110
和检测的三相悬浮绕组电流isa、isb、isc送给悬浮电流控制器，输出控制三相逆变桥臂开关状态量Sa～Sc；在Sa～Sc控制作用下，逆变器输出满足要求的定子电流，实现转子径向悬浮快速精准控制；
所述步骤S3具体实现如下：
S31、建立转子径向运动状态空间数学模型：
Figure FDA0003398676540000021
其中，
Figure FDA0003398676540000022
Fx、Fy为检测的磁悬浮力，lrt为转子轴长，h为转子质心高度，ωrm为转子转速，m为转轴质量，重力加速度g＝9.8kg/m2，Ii、Ik分别为转子绕i轴、k轴旋转的转动惯量；kx和ky分别是x、y方向单边磁拉力系数；上标“"”代表对变量进行二次时间微分；
S32、根据悬浮系统状态变量，建立含有状态变量的悬浮系统状态方程：
Figure FDA0003398676540000023
S33、选取滑模切换面函数S1(x)和S2(y)
Figure FDA0003398676540000024
其中，系数
Figure FDA0003398676540000025
都是大于0的常数；
S34、为了保证良好的动态性能和减小抖振，采用如下的趋近律：
Figure FDA0003398676540000026
S35、联立步骤S33与S34，得到x轴、y轴悬浮力给定
Figure FDA0003398676540000027
Figure FDA0003398676540000031
其中，sgn(.)表示取对应变量的符号。
2.根据权利要求1所述的双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法，其特征在于，所述步骤S4中x轴、y轴悬浮电流给定
Figure FDA0003398676540000032
计算公式如下：
Figure FDA0003398676540000033
其中，N11(θr)、N12(θr)、N21(θr)、N22(θr)是与转子位置角θr有关的函数。
3.根据权利要求1所述的双绕组无轴承磁通切换电机转子悬浮快速精准控制方法，其特征在于，所述步骤S5中三相逆变桥臂开关状态量Sa～Sc计算可以采用电流滞环控制策略计算出：
当
Figure FDA0003398676540000034
时，Si＝1(i＝a～c)，
当
Figure FDA0003398676540000035
时，Si＝0(i＝a～c)；
其中，ε为允许设定的电流控制误差。
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