双机械端口电机的耦合特性研究

双机械端口电机是一种新型的电机, 它的两个独立机械端口和两个独立电气端口使其机电能量的转换具有多种组合形式，可应用于电动汽车、风力发电、水下推进等调速场合。由于这种电机的外转子同时为内外气隙磁场提供回路，其磁路耦合的存在就带来了电机在控制方面的耦合。本项目提出以磁路耦合为焦点，分析永磁/永磁型双机械端口电机在不同机电能量转换组合中磁路耦合对功率密度、调速范围等电机性能和控制性能的影响；采用有限元分析与实验结合的方法研究外转子结构、材料对磁路耦合的影响规律，建立电机数学模型；针对电动汽车、风力发电、水下推进等应用，提出减小耦合的双机械端口电机的优化设计准则，研究这个高阶多输入多输出耦合系统的解耦控制方法，完善双机械端口电机的理论体系。以此为基础研究耦合的普遍规律，探索出一套研究系统耦合问题的方法和实验测量方法，指导类似机电系统的研究。