丁强，王晓琳

（1.南京工业职业技术学院 电气与电子工程学院，江苏 南京 210046；2.南京航空航天大学 自动化学院，江苏 南京 210016）

1 引言

无轴承永磁电机具有转矩和悬浮两套绕组，集旋转和磁悬浮功能于一体，克服机械摩擦发热等因素，可实现高效率和高功率密度，应用前景广泛［1－2］。电机悬浮是旋转的基础，悬浮波动对电机性能影响尤为关键。电机设计、加工精度以及控制系统本身误差均对电机悬浮性能产生影响。常用PID控制实现无轴承电机悬浮运行，但该控制基于悬浮位移误差调节，对悬浮波动抑制针对性不强。

扰动观测及补偿在扰动抑制方面效果显著，被广泛应用于电机控制系统中［3－6］。文献［3］提出基于小波变换的感应电机低速运行时转矩脉动观测算法，但算法实现复杂；文献［4］提出基于有限存储的永磁同步电机负载转矩观测算法，但其观测算法实现基于若干假设且参数整定过程复杂；文献［5－6］提出基于自适应控制的永磁同步电机参数或不确定模型的观测算法，但自适应控制率的引入使得算法实现过程复杂。文献［7］设计了转子质量偏心不平衡补偿控制器，但其适用范围仅为正弦扰动，且设计过程对电机较难获知的参数存在依赖、计算量大、不利于工程实现。

本文提出一种简单实用的无轴承永磁电机悬浮波动抑制策略，通过外加扰动加速度观测器及等效扰动电流补偿的方法抑制悬浮波动。在一台交替极无轴承永磁电机上进行仿真实验，仿真结果证明所提控制策略的可行性。……