1.无轴承异步电机的独立逆系统解耦方法,其特征在于:根据无轴承异步电机的工作原理构建的独立转矩系统原模型和独立磁悬浮系统原模型,分别建立无负载转矩变量TL的独立转矩系统逆模型以及包括气隙磁链独立观测器观测得到的独立转矩系统气隙磁链α、β轴分量ψ1α和ψ1β的独立磁悬浮系统逆模型,再将独立转矩系统逆模型和独立磁悬浮系统逆模型并联后,串联在独立转矩系统原模型和独立磁悬浮系统原模型之前,通过逆系统方法分别对独立转矩系统原模型和独立磁悬浮系统原模型进行逆系统解耦,独立转矩系统被解耦为两个二阶线性积分子系统的转速子系统和转子磁链子系统,独立磁悬浮系统被解耦为两个二阶线性积分子系统的水平方向径向位移分量子系统和垂直方向径向位移分量子系统;
所述的独立磁悬浮系统逆模型为
T T
设定 us=(u1s,u2s) =(is2α,is2β) ,ys=(y1s,T T
y2s)=(α,β) , 变量α和β分别为沿水平和垂直方向的转子径向位移分量, 和 分别为沿水平和垂直方向转子径向位移分量的时间导数项,is2α、is2β分别为α‑β坐标系中的磁悬浮控制电流分量,式(22)中:m为转子质量;ψ1α、ψ1β为α‑β坐标系中独立转矩系统气隙磁链的α、β轴分量;Ks是径向位移刚度系数;Km是由电机结构决定的磁悬浮力系数。
2.如权利要求1所述的无轴承异步电机的独立逆系统解耦方法,其特征在于:所述的独立转矩系统逆模型为
T T T T
设定xt=(x1t,x2t,x3t,x4t) =(is1d,is1q,ψr1,ωr) ,yt=(y1t,y2t) =(ψr1,ωr) ,is1d、is1q为d‑q坐标系下转矩绕组的d、q轴定子电流分量,ψr1为d‑qT
坐标系下独立转矩系统转子磁链的幅值;ωr为转子机械旋转角速度,ut=(u1t,u2t) =T
(us1d,us1q) ,us1d、us1q为d‑q坐标系下转矩绕组的d、q轴定子电压分量,式(10)中,δ=Rr1/Lr1,ξ=1/σLs1,η=Lm1/Lr1,μ=pnLm1/JLr1,pn是磁极对数;Rs1和Rr1分别为独立转矩系统的定子绕组电阻和转子绕组电阻;Ls1为等效两相定子绕组自电感;Lr1为等效两相转子绕组自电感;Lm1为定转子绕组之间的互感;
为电机漏磁系数;J为转动惯量。
3.如权利要求1所述的无轴承异步电机的独立逆系统解耦方法,其特征在于:所述的独立磁悬浮系统解耦运算所需要的独立转矩系统气隙磁链的α、β轴分量ψ1α和ψ1β,通过气隙磁链独立观测器独立观测计算得到,所述的气隙磁链独立观测器表达式为其中:Ls1l为独立转矩系统等效两相定子绕组的漏电感;us1α、us1β为α‑β坐标系中转矩绕组定子电压的α、β轴分量;is1α、is1β为α‑β坐标系中转矩绕组定子电流的α、β轴分量,Rs1为独立转矩系统的定子绕组电阻。