CN113452287B - 一种水下航行器的多永磁同步电机的控制方法及控制*** - Google Patents

一种水下航行器的多永磁同步电机的控制方法及控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种水下航行器的多永磁同步电机的控制***，包括：转子磁链识别模块、虚拟主机建立模块、控制权重值计算模块、负转矩检测模块、控制电路计算模块、加权磁场定向控制模块、单变频器驱动模块；转子磁链识别模块接永磁同步电机；转子磁链识别模块分别与负转矩检测模块、控制电流计算模块连接；虚拟主机建立模块接永磁同步电机；虚拟主机建立模块与控制权重计算模块连接；负转矩检测模块、控制权重计算模块与控制电流计算模块连接；控制电流计算模块与加权磁场定向控制模块连接；加权磁场定向控制模块与单变频器驱动模块连接；单变频器驱动模块与永磁同步电机连接。本发明的单变频器驱动多台永磁同步电机的控制模型，能使电机趋于稳定。

Description

一种水下航行器的多永磁同步电机的控制方法及控制***
技术领域
本发明涉及永磁同步电机技术领域，具体涉及一种水下航行器的多永磁同步电机的控制***及控制方法。
背景技术
随着陆地上不可再生资源的日益减少，海洋资源的开发利用受到世界各国的广泛关注。作为海洋资源利用和开发的载体，水下航行器的应用有助于海底地貌和海洋资源的勘查、海洋水文环境参数测量、以及海洋生物资源的勘测。水下航行器是一种水下无人驾驶航行设备，具有体积小、操纵灵活、远距离遥控、能长时间在高危环境下工作等特点，在军事、搜集海底数据、勘探深海油气、采集海洋生物信息等诸多领域都具有极其重要的意义。水下航行器与船舶、潜艇、水面无人船不同，其体积较小、内部空间有限，自身携带的能量较小，因此需要专门设计高效的电力推进***。
单变频器驱动多电机***，仅需要一台变频器就可以驱动多台电动机，此外在一定程度上可以实现差异调速，与单变频器驱动单电机***相比，优势在于其***的元器件少、用于电流变频的技术设备重量轻、***的结构相对紧密，以及降低了***成本。该***一般应用于轨道交通领域，提高了轨道交通电机驱动的工作效率，由于轨道交通自身存在固有轨道的限制，只能在单个自由度进行运行即前进和后退两步，并不能实现自由转向功能，转向角度也不能确定，因此，针对具体工况时得考虑到转向问题，而对于多个自由度的设备来说也是十分必要的。使用锂电池的水下航行器作为一个多自由度的设备，不利于长期水下不间断工作，其需要定期充电或更换电池，为解决续航问题，也出现采用新型能源的水下航行器，如采用燃料电池、飞轮储能、甚至于未来有可能出现的超小型核反应堆。这类采用新型能源的水下航行器不同于使用锂电池的水下航行器，其能源供给为交流电，因此必定需要逆变器。由单变频器驱动多永磁同步电机的水下航行器，在水下进行转向时多电机存在一定的转速差；此外当水下航行器在水下正常航行时，由于外界水流的干扰，也会造成左右推进器存在负载不平衡。这种突变负载会导致单变频器控制的多电机转速差、转矩差不恒定，严重时会影响***平衡，使得船体偏离预设航线。在这种采用新型能源的水下航行器使用本发明所述的单变频器驱动多电机***，能够有效利用有限的内部空间，改善多推进电机***在突变负载不均衡情况下的动态性能，起到稳定航线的作用，同时可以提高推进效率。
发明内容
本发明提供了一种水下航行器的多永磁同步电机的控制方法及控制***，以解决现有技术中对水下航行器的多永磁同步电机在转速突变时的控制方法简单、控制响应速度慢、控制精度低的技术问题。
本发明提供了一种水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，包括如下步骤：
当永磁同步电机转速出现突变时，对永磁同步电机进行调控，具体步骤如下：
步骤1：建立用于确定虚拟主电机转速、转矩的权函数；
步骤2：同时将多个永磁同步电机的转速、转矩分别作为权函数的输入，权函数的输出虚拟主电机的转速、转矩，将所有永磁同步电机作为从电机；
步骤3：每台从电机的转速、转矩与主电机的转速、转矩的占比，分别根据占比确定从电机的转速和转矩分量，将从电机的转速和转矩的分量进行加权，加权值作为从电机的控制权重值；
步骤4：将控制权重值作为系数，与各从电机的实际转速相乘，结果作为各从电机对应的差值转速；
步骤5：将从电机的实际转速减去差值转速，作为目标转速，控制从电机的转速降低至目标转速；
步骤6：当所有从电机转速相同时，完成调控过程；
当所有从电机转速未相同时，执行步骤2。
进一步地，所述步骤3中还包括，当从电机出现负转矩时，将控制权重值翻倍；
所述步骤6中还包括，当虚拟主电机转速小于等于零时，停止各永磁同步电机运转。
进一步地，所述步骤3中判断从电机出现负转矩的方法为：当所有从电机的输出转矩之和小于输出转矩之差时，确定有从电机出现负转矩。
进一步地，所述步骤1中，权函数的公式为：
h(x)＝(1-K)(ωmax+ωmin)/2
其中，K为每个永磁同步电机转速或转矩相对于额定转速或转矩的权重；当输入为转速时K为转速的权重，当输入为转矩时K为转矩的权重；ωmax为电机最大转速；ωmin为电机最小转速。
进一步地，所述步骤3中，控制权重值的计算公式如下：
Figure BDA0003104403530000031
其中，Km为控制权重值，Kmi为每个永磁同步电机转速和转矩相对于额定转速和转矩的权重；当输入为转速时为转速的权重，当输入为转矩时为转矩的权重；Kti为每个永磁同步电机控制权重值的转矩分量；Ksi为每个永磁同步电机控制权重值的转速分量。
本发明还提供了一种水下航行器的多永磁同步电机的控制***，可以运行上述水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，包括：
转子磁链识别模块、虚拟主机建立模块、控制权重值计算模块、负转矩检测模块、控制电路计算模块、加权磁场定向控制模块、单变频器驱动模块；
所述转子磁链识别模块的输入端接永磁同步电机；所述转子磁链识别模块的输出端分别与所述负转矩检测模块的输入端、控制电流计算模块的输入端连接；所述虚拟主机建立模块的输入端接永磁同步电机；所述虚拟主机建立模块的输出端与所述控制权重计算模块的输入端连接；所述负转矩检测模块的输出端、控制权重计算模块的输出端与所述控制电流计算模块的输入端连接；所述控制电流计算模块的输出端与所述加权磁场定向控制模块的输入端连接；所述加权磁场定向控制模块的输出端与所述单变频器驱动模块的输入端连接；所述单变频器驱动模块的输出端与永磁同步电机连接；
所述转子磁链识别模块，用于获取永磁同步电机的励磁电流、定子电流；
所述虚拟主电机建立模块，用于根据所有永磁同步电机的转速、转矩建立虚拟主电机的转速、转矩；
所述控制权重计算模块，根据从电机相对于虚拟主电机的转速、转矩占比，计算从电机相对于主电机的控制权重值；
所述负转矩检测模块，用于检测永磁同步电机是否出现负转矩，并在负转矩时产生信号；
控制电流计算模块，基于永磁同步电机实时的励磁电流、定子电流，控制权重值，计算对永磁同步电机的控制电流；
所述加权磁场定向控制模块，基于所述控制电流计算模块产生的控制电流产生控制信号；
所述单变频器驱动模块，基于所述加权磁场定向控制模块产生的控制信号驱动永磁同步电机。
进一步地，所述转子磁链识别模块通过如下公式获取永磁同步电机的励磁电流、定子电流；
Figure BDA0003104403530000041
其中，imri＝ψri/Lm；imri是第i台电机的励磁电流；ψri第i台电机的转子磁链； Lm是电机的励磁电感；isi是第i台电机的定子电流，np是电机极对数；ψfi第i 台电机的永磁体磁链。
本发明的有益效果：
本发明建立了在出现转速突变时，单变频器驱动多台并联永磁同步电机的控制模型，该控制模型可以对并联推进电机的转速和转矩进行实时控制，使多个永磁同步电机趋于稳定，提高***异速转向的动态平衡调节能力，而且能有效的提升***突增不均衡负载情况下的动态响应性能。本发明通过建立一个虚拟主电机，让其他从电机跟随，通过控制权重值来调节跟随变化量，可以使偏离虚拟主电机较大的从电机跟随变化速度增加，加快调节效率。本发明控制权重值是通过转速、转矩进行设置，增加转矩可以补偿在出现扰动时出的动态负载不平衡，使得控制权重值的获取更加准确。本发明还考虑出现负转矩的情况，在负转矩时增加从电机的变化量使其加速趋近于虚拟主电机，同时在调节过程中当虚拟主电机转速小于零时直接停机，既可以给出现负转矩的永磁同步电机调整的时间，也可以避免电机长时间负转矩而损坏。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1为本发明具体实施例水下航行器的多永磁同步电机的控制***的***框图；
图2为本发明具体实施例中考虑铁损的单变频器驱动多永磁同步电机动态等效电路图；
图3为本发明具体实施例中并联永磁同步电机权重分配矢量图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明具体实施例提供了一种水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，包括如下步骤：
当永磁同步电机受到水流扰动、电机异常，进而导致个别永磁同步电机出现负载转矩不平衡以及转速突变的情况时，对永磁同步电机进行调控，具体步骤如下：
步骤1：建立用于确定虚拟主电机转速、转矩的权函数；权函数的公式为：
h(x)＝(1-K)(ωmax+ωmin)/2
其中，K为每个永磁同步电机转速或转矩相对于额定转速或转矩的权重；当输入为转速时K为转速的权重，当输入为转矩时K为转矩的权重；ωmax为电机最大转速；ωmin为电机最小转速；
为了使得虚拟主电机的转速和转矩更加接近出现异常突变的转速和转矩，使得在后续调节过程中突变的永磁同步电机的调节幅度不会过大，避免突变的永磁同步电机在调节过程中因调节幅度过大造成电机***毁坏。
步骤2：将多个永磁同步电机中最大转速和转矩、最小转速和转矩分别作为权函数的输入，权函数的输出虚拟主电机的转速、转矩，将所有永磁同步电机作为从电机；
步骤3：每台从电机的转速、转矩与主电机的转速、转矩的占比，分别根据占比确定从电机的转速和转矩分量，将从电机的转速和转矩的分量进行加权，加权值作为从电机的控制权重值；当所有从电机的输出转矩之和小于输出转矩之差时，确定有从电机出现负转矩，当从电机出现负转矩时，将控制权重值翻倍；控制权重值的计算公式如下：
Figure BDA0003104403530000061
其中，Km为控制权重值，Kmi为每个永磁同步电机转速和转矩相对于额定转速和转矩的权重；当输入为转速时为转速的权重，当输入为转矩时为转矩的权重；Kti为每个永磁同步电机控制权重值的转矩分量；Ksi为每个永磁同步电机控制权重值的转速分量。
在此步骤中，首先要通过***设置的传感器检测可得多电机当前实时转速和电机实时转矩。而加权值模块主要是由多电机的转矩分量和转速分量构成，从而确定权重值。权重值Km默认为给定值1/i(i≥2)，实时更新权重值并且应用到***电机控制中。
根据主电机和对应电机的实际负载转矩确定第i台电机转矩分量：
Kti＝Ti/(Tb+Ti)
根据主电机和对应电机的实际转速确定第i台电机转速分量：
Ksi＝ωri/(ωrb+ωri)
对Km转矩分量进行降噪、滤波，以权重值的转矩分量为基础，对Km转速分量进行范围判定，进行比对选取最佳值，具体为：
Figure BDA0003104403530000071
/>
其中，Km为控制权重值，Kmi为每个永磁同步电机转速和转矩相对于额定转速和转矩的权重；当输入为转速时为转速的权重，当输入为转矩时为转矩的权重；Kti为每个永磁同步电机控制权重值的转矩分量；Ksi为每个永磁同步电机控制权重值的转速分量。
加入计算实时电机转速均值模块，对单变频驱动下的多电机进行控制，细化到每台电机，提高了对每台电机的独立转速控制性能，实现多电机转速的闭环控制，具体为：
Figure BDA0003104403530000072
其中，ωrb为主电机实时转速；ωri为单变频器下驱动任意一台电机的实时转速；
Figure BDA0003104403530000073
为多电机的平均实时转速值。
步骤4：将控制权重值作为系数，与各从电机的实际转速相乘，结果作为各从电机对应的差值转速；
步骤5：将从电机的实际转速减去差值转速，作为目标转速，控制从电机的转速降低至目标转速；
步骤6：当所有从电机转速相同时，完成调控过程；
当所有从电机转速未相同时，执行步骤2；
当虚拟主电机转速小于等于零时，停止各永磁同步电机运转。
上述过程是对永磁同步电机出现突变情况的临时调控过程，当所有电机转速相同时，表示调控完成，可以恢复正常的操作过程。整个过程中，建立一个虚拟主电机，使其的转速和转矩都是趋近于出现突变异常的电机转速和转矩，而非直接选择突变异常的电机作为主电机进行调控，一是可以在调控的过程中也对突变异常的电机进行提升转速和转矩的调控，避免突变异常的情况是瞬间或短时间的，因为调整过程是动态，如果突变异常的电机恢复，虚拟主电机也是变动的，调控结果会更加准确；二是建立一个转速和转矩都是趋近于出现突变异常的电机转速和转矩的虚拟主电机，目的是尝试提升突变异常的电机的转速和转矩，提升幅度不宜过大，避免突变异常电机出现故障无法恢复时，强行提升转速和转矩对电机造成损坏，另一目的是尽快将高转速电机的转速降至低转速，使得水下航行器的运行过程稳定。
如图1所示，本发明具体实施例还提供了一种水下航行器的多永磁同步电机的控制***，可以运行上述水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，包括：
转子磁链识别模块、虚拟主机建立模块、控制权重值计算模块、负转矩检测模块、控制电路计算模块、加权磁场定向控制模块、单变频器驱动模块；
转子磁链识别模块的输入端接永磁同步电机；转子磁链识别模块的输出端分别与负转矩检测模块的输入端、控制电流计算模块的输入端连接；虚拟主机建立模块的输入端接永磁同步电机；虚拟主机建立模块的输出端与控制权重计算模块的输入端连接；负转矩检测模块的输出端、控制权重计算模块的输出端与控制电流计算模块的输入端连接；控制电流计算模块的输出端与加权磁场定向控制模块的输入端连接；加权磁场定向控制模块的输出端与单变频器驱动模块的输入端连接；单变频器驱动模块的输出端与永磁同步电机连接；
转子磁链识别模块，将永磁同步电机的转速、三相定子电流作为输入，输出励磁电流和定子电流，用于获取永磁同步电机的励磁电流、定子电流；
虚拟主电机建立模块，将永磁同步电机的转速、转矩作为输入，输出为虚拟主电机的转速和转矩，用于根据所有永磁同步电机的转速、转矩建立虚拟主电机的转速、转矩；
控制权重计算模块，将虚拟主电机的转速、永磁同步电机的转速和转矩作为输入，输出为转速控制权重分量以及转矩控制权重分量，根据从电机相对于虚拟主电机的转速、转矩占比，计算从电机相对于主电机的控制权重值；
负转矩检测模块，将转子磁链识别模块输出的定子电流、励磁电流作为输入，输出为转矩控制权重分量，用于检测永磁同步电机是否出现负转矩，并在负转矩时产生信号；
控制电流计算模块，将转子磁链识别模块输出的定子电流、励磁电流以及控制权重作为输入，输出为定子电流加权矢量和及矢量差、励磁电流加权矢量和及矢量差，基于永磁同步电机实时的励磁电流、定子电流，控制权重值，计算对永磁同步电机的控制电流；
加权磁场定向控制模块，将定子电流加权矢量和及矢量差、励磁电流矢量和及矢量差作为输入，输出为定子电流矢量和的d轴分量以及q轴分量，基于控制电流计算模块产生的控制电流产生控制信号；
单变频器驱动模块，将定子电流矢量和的d轴分量以及q轴分量作为输入，输出为永磁同步电机控制的三相交流电压，基于加权磁场定向控制模块产生的控制信号驱动永磁同步电机。
转子磁链识别模块通过如下公式获取永磁同步电机的励磁电流、定子电流；
Figure BDA0003104403530000091
其中，imri＝ψri/Lm；imri是第i台电机的励磁电流；ψri第i台电机的转子磁链； Lm是电机的励磁电感；isi是第i台电机的定子电流，np是电机极对数；ψfi第i 台电机的永磁体磁链。
首先根据单变频器驱动多永磁同步电机并联控制模型，构造转子磁链识别器。根据单变频器输出的两相定子电流和多电机的实时转速，通过构造的转子磁链识别器输出各电机对应的励磁电流。
基于各永磁同步推进电机的不同的工况和负载情况，建立多永磁同步推进电机并联模型，即：
Figure BDA0003104403530000092
其中，A＝SrLm；
Figure BDA0003104403530000093
为各电机定子电流和的平均电流；ΔIs1，ΔIs2，…，ΔIsn为各电机的定子电流差值；/>
Figure BDA0003104403530000094
和/>
Figure BDA0003104403530000095
分别为平均转子磁链的dq轴分量；Δψr1，Δψr2，…，Δψrn为各电机的转子磁链差值；/>
Figure BDA0003104403530000096
为各电机永磁体磁链的平均值；Δψf1，Δψf2，…，Δψfn为各电机的永磁体磁链差值；Sr为电机转子时间常数的导数；/>
Figure BDA0003104403530000097
为各电机平均时间常数；ΔSr1,ΔSr2,…ΔSrn为各电机时间常数的导数差值。
结合水下航行器的实际工况，考虑到同步电机特点，在不影响电机正常工作情况下，与异步电机不同的同步电机存在转速差，如图2可忽略各电机变频器输出电角速度、电机的角速度的参数差别。根据图2考虑铁损的单变频器驱动多永磁同步推进电机动态等效图，获得并联矢量控制模型具体如下，构造转子磁链识别器。
Figure BDA0003104403530000101
其中，imri＝ψri/Lm；imri是第i台电机的励磁电流；ψri第i台电机的转子磁链； Lm是电机的励磁电感；isi是第i台电机的定子电流，np是电机极对数；ψfi第i 台电机的永磁体磁链。
以往的权重值Km都为常数或者人为给定，少部分通过特殊算法计算权重值，而本发明通过对多台电机的转速和转矩进行实时跟踪，经过本发明特有算法确定权重值。定义单变频器驱动多电机权重值Km，建立加权值和差值模块。如图 3多并联永磁同步电机权重分配矢量图所示：
Figure BDA0003104403530000102
Figure BDA0003104403530000103
Figure BDA0003104403530000104
Figure BDA0003104403530000105
其中，imra多台永磁同步电机励磁电流矢量和；imrc多台永磁同步电机励磁电流矢量差；isa多台永磁同步电机定子电流矢量和；isc多台永磁同步电机定子电流矢量差。
将输出多台永磁同步电机励磁电流矢量和差、定子电流和差矢量和差，分别进行权重值分配。根据图3，θa为静止坐标系变换到旋转坐标系的夹角，SVPWM 生成的电压和电机反电动势同相位，得到补偿角(测角***测出角度)补偿d 轴与alpha轴重合，通过测角***获得机械角度转换，确定旋转角度θa。
Figure BDA0003104403530000111
其中，park为旋转坐标系定向，上标为“d”和“q”的变量为旋转坐标系分量。
将多台永磁同步电机励磁电流和差imra imrc、定子电流isa isc进行d和q轴分量。根据
Figure BDA0003104403530000112
可得/>
Figure BDA0003104403530000113
磁链角与d轴同步，励磁电流和imra的q轴分量/>
Figure BDA0003104403530000114
Figure BDA0003104403530000115
根据上述求得
Figure BDA0003104403530000116
和/>
Figure BDA0003104403530000117
为给定值，/>
Figure BDA0003104403530000118
可通过上式求得，形成电流闭环控制，该***常规控制方法需要权重值Km取常数，而本发明所涉及的/>
Figure BDA0003104403530000119
随着权重值的变化而变化。
结合多电机的转矩和差电流的关系，对电机的主动负载进行控制，针对多永磁同步电机在负载不均衡的情况下，可得多电机转矩之和和转矩之差表达式：
Figure BDA00031044035300001110
其中：Kx＝1.5npLm，Ky＝1.5npLm/Lr；
Figure BDA00031044035300001111
永磁转子磁通；Lm励磁电感；np是电；机极对数，imrb isb为主电机的励磁电流和定子电流。
结合上述，可得多电机转矩电流方程为：
Figure BDA0003104403530000121
根据上式，针对单变频器多电机负载不均衡情况，通过确定多电机实时转矩和Ta，可由
Figure BDA0003104403530000122
实现n台电机的转矩和控制。通过确定多电机两两之间实时转矩差Tc，可由/>
Figure BDA0003104403530000123
实现n台电机的转矩差控制。
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (7)

1.一种水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
当永磁同步电机转速出现突变时，对永磁同步电机进行调控，具体步骤如下：
步骤1：建立用于确定虚拟主电机转速、转矩的权函数；
步骤2：同时将多个永磁同步电机的转速、转矩分别作为权函数的输入，权函数的输出虚拟主电机的转速、转矩，将所有永磁同步电机作为从电机；
步骤3：每台从电机的转速、转矩与主电机的转速、转矩的占比，分别根据占比确定从电机的转速和转矩分量，将从电机的转速和转矩的分量进行加权，加权值作为从电机的控制权重值；
步骤4：将控制权重值作为系数，与各从电机的实际转速相乘，结果作为各从电机对应的差值转速；
步骤5：将从电机的实际转速减去差值转速，作为目标转速，控制从电机的转速降低至目标转速；
步骤6：当所有从电机转速相同时，完成调控过程；
当所有从电机转速未相同时，执行步骤2。
2.如权利要求1所述的水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述步骤3中还包括，当从电机出现负转矩时，将控制权重值翻倍；
所述步骤6中还包括，当虚拟主电机转速小于等于零时，停止各永磁同步电机运转。
3.如权利要求2所述的水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述步骤3中判断从电机出现负转矩的方法为：当所有从电机的输出转矩之和小于输出转矩之差时，确定有从电机出现负转矩。
4.如权利要求1所述的水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述步骤1中，权函数的公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，K为每个永磁同步电机转速或转矩相对于额定转速或转矩的权重；当输入为转速时K为转速的权重，当输入为转矩时K为转矩的权重；ωmax为电机最大转速；ωmin为电机最小转速。
5.如权利要求1所述的水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述步骤3中，控制权重值的计算公式如下：
Figure 280300DEST_PATH_IMAGE002
其中，Km为控制权重值，Kmi为每个永磁同步电机转速和转矩相对于额定转速和转矩的权重，当输入为转速时为转速的权重，当输入为转矩时为转矩的权重；Kti为每个永磁同步电机控制权重值的转矩分量；Ksi为每个永磁同步电机控制权重值的转速分量。
6.一种水下航行器的多永磁同步电机的控制***，可以运行如权利要求1-5所述的水下航行器的多永磁同步电机的控制方法，其特征在于，所述水下航行器的多永磁同步电机的控制***，包括：
转子磁链识别模块、虚拟主机建立模块、控制权重值计算模块、负转矩检测模块、控制电路计算模块、加权磁场定向控制模块、单变频器驱动模块；
所述转子磁链识别模块的输入端接永磁同步电机；所述转子磁链识别模块的输出端分别与所述负转矩检测模块的输入端、控制电流计算模块的输入端连接；所述虚拟主机建立模块的输入端接永磁同步电机；所述虚拟主机建立模块的输出端与所述控制权重计算模块的输入端连接；所述负转矩检测模块的输出端、控制权重计算模块的输出端与所述控制电流计算模块的输入端连接；所述控制电流计算模块的输出端与所述加权磁场定向控制模块的输入端连接；所述加权磁场定向控制模块的输出端与所述单变频器驱动模块的输入端连接；所述单变频器驱动模块的输出端与永磁同步电机连接；
所述转子磁链识别模块，用于获取永磁同步电机的励磁电流、定子电流；
所述虚拟主电机建立模块，用于根据所有永磁同步电机的转速、转矩建立虚拟主电机的转速、转矩；
所述控制权重计算模块，根据从电机相对于虚拟主电机的转速、转矩占比，计算从电机相对于主电机的控制权重值；
所述负转矩检测模块，用于检测永磁同步电机是否出现负转矩，并在负转矩时产生信号；
控制电流计算模块，基于永磁同步电机实时的励磁电流、定子电流，控制权重值，计算对永磁同步电机的控制电流；
所述加权磁场定向控制模块，基于所述控制电流计算模块产生的控制电流产生控制信号；
所述单变频器驱动模块，基于所述加权磁场定向控制模块产生的控制信号驱动永磁同步电机。
7.如权利要求6所述的水下航行器的多永磁同步电机的控制***，其特征在于，所述转子磁链识别模块通过如下公式获取永磁同步电机的励磁电流、定子电流：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
其中，
Figure 869545DEST_PATH_IMAGE004
；imri是第i台电机的励磁电流；ψri第i台电机的转子磁链；Lm是电机的励 磁电感；isi是第i台电机的定子电流，np是电机极对数；ψfi第i台电机的永磁体磁链；Sr为电 机转子时间常数的导数。
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