电工技术学报  2016, Vol. 31 Issue (9): 112-119    DOI:
电力电子与电力传动 |
一种新型的磁悬浮轴承五相六桥臂开关功率放大器控制策略
刘程子1,2, 邓智泉1, 曹鑫1, 李克翔1, 周杰1
1.南京航空航天大学自动化学院 南京 210016
2.南京邮电大学自动化学院 南京 210023
A Novel Control of Five-Phase Six-Leg Switching Power Amplifier in Magnetic Levitating Bearing System
Liu Chengzi1,2, Deng Zhiquan1, Cao Xin1, Li Kexiang1, Zhou Jie1
1.College of Automation Nanjing University of Aeronautics and Astronautic Nanjing 210016 China
2.College of Automation Nanjing University of Posts and Telecommunications Nanjing 210023 China
全文: PDF (2490 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 针对磁悬浮轴承系统电流型五相六桥臂开关功率放大器控制算法复杂以及各路输出电流存在耦合的问题,提出一种新型的五相六桥臂开关功率放大器的解耦控制策略。该方法固定公共桥臂占空比为0.5,以单周期控制的方式,同时控制每路负载线圈电流的周期变量平均值等于给定电流周期变量平均值,实现电流的独立输出与解耦控制。推导了该控制方法的数学模型,并制作了试验样机,仿真和实验结果均表明,基于该控制方法下的五相六桥臂开关功率放大器实现了各相的独立控制,并具有控制简单、运算量小、响应速度快、控制精度高和通用性强的优点。
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刘程子
邓智泉
曹鑫
李克翔
周杰
关键词 磁悬浮轴承 开关功率放大器 五相六桥臂 单周期控制 电流控制    
Abstract:The traditional current control algorithm for the five-phase six-leg switching power amplifier in the magnetic levitating bearing system is complicated and different phase currents are intercoupling. To address this problem, a novel decoupling control strategy is proposed in this paper. This method sets the duty cycle of the neutral leg as 0.5, which ensures that the average current of each phase is equal to the reference in each control cycle and realizes the independent and decoupling control for the output currents. The mathematic model of the system is built, and the prototype is constructed to test this method. Both the simulation and experimental results have demonstrated that the five-phase six-leg output currents can be controlled independently. The proposed method has the advantages of easy control, less computation, quick dynamic response, high accuracy, and strong universality.
Key wordsMagnetic levitation bearing    switching power amplifier    five-phase six-leg    one-cycle control    current control   
收稿日期: 2015-03-17      出版日期: 2016-07-07
PACS: TM135  
  TM153  
基金资助:南京邮电大学引进人才科研启动基金(NY215049)和国家自然科学基金(51477074)资助项目。
通讯作者: 刘程子 女,1984年生,讲师,研究方向为混合型磁悬浮轴承结构设计及控制策略研究。E-mail:orangelcz@qq.com(通信作者)   
作者简介: 邓智泉 男,1969年生,教授,博士生导师,研究方向为无轴承电机、高速电机和交流电机控制。E-mail:dzq@nuaa.edu.cn
引用本文:   
刘程子, 邓智泉, 曹鑫, 李克翔, 周杰. 一种新型的磁悬浮轴承五相六桥臂开关功率放大器控制策略[J]. 电工技术学报, 2016, 31(9): 112-119. Liu Chengzi, Deng Zhiquan, Cao Xin, Li Kexiang, Zhou Jie. A Novel Control of Five-Phase Six-Leg Switching Power Amplifier in Magnetic Levitating Bearing System. Transactions of China Electrotechnical Society, 2016, 31(9): 112-119.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2016/V31/I9/112