磁懸浮開關磁阻電動機簡稱BSRM,將開關磁阻電動機與磁懸浮技術相結合,不僅具備開關磁阻電動機結構簡單、造價低廉、可靠性高、調速范圍廣以及高速適應性強等優點,還有效減小了開關磁阻電動機兩端采用電磁或其它軸承固有的動、靜態損耗和軸向長度,提高了臨界轉動和功率密度,因此BSRM在高速、超高速領域具有巨大的研究與應用價值。
近年來BSRM因其獨特的優勢得到了國內外學者廣泛關注,出現雙繞組和單繞組等多種類型。其中單繞組BSRM中每個定子極上只有一套集中式繞組,相比雙繞組BSRM,其繞組結構簡單且槽滿率高,控制靈活,能有效提高懸浮支撐力與電機功率密度,提高了系統可靠性。然而,與雙繞組BSRM相似,單繞組BSRM因其懸浮力和轉矩僅由一套繞組提供,轉矩和懸浮力之間存在著強烈耦合作用;另外,電機采用雙凸極結構,磁路存在局部飽和,導致懸浮力和轉矩為復雜非線性函數,這使得單繞組BSRM控制變得非常困難。
近年來,一些學者嘗試從電機結構的角度減弱電磁耦合性,相繼提出了混合電子極,雙定子和永磁偏置等多種結構,這些新結構的提出,一定程度上減弱了電磁耦合作用,但同時導致電機結構復雜,加工、制造和散熱困難,而且降低了電機工作效率。若能借鑒傳統雙繞組BSRM高性能解耦控制方法,而不改變電機結構,直接通過控制來實現單繞組BSRM懸浮力和轉矩的獨立運行,則有望提升單繞組BSRM綜合性能。而在雙繞組BSRM中,解決強耦合問題的有效方法是采用逆系統理論進行解耦。然而傳統解析逆系統方法的實現依賴于被控系統的精確數學模型,而單繞組BSRM作為一個非線性多變量強耦合系統,模型參數受運行工況變化影響,再加上外部擾動的存在,使得精確模型構建非常困難,這大大限制了傳統解析逆系統方法在實際工程中的應用。