基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的电流控制方法

摘要

本发明公开了一种基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的电流控制方法，包括如下步骤：对电机逆变器的开关管状态进行组合得到八组开关矢量信号；在当前时刻k，分别在每一组开关矢量信号下，预测下一时刻k+1的p相绕组电流；分别在每一组开关矢量信号下，得到下一时刻k+1的d轴和q轴的电流预测值；分别在每一组开关矢量信号下，计算下一时刻k+1的d轴预测电流误差和q轴预测电流误差；分别在每一组开关矢量信号下，计算成本函数；选取成本函数最小时的开关矢量信号，将其作为逆变器开关的驱动信号，实时控制逆变器开关管的通断，完成对开关磁链永磁同步电机的电流控制。该方法能精确控制逆变器开关矢量变化，使电机转矩波动和磁链波动最小。

主权项

一种基于模型预测的开关磁链永磁同步电机的电流控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对电机逆变器的开关管状态进行组合，得到八组逆变器开关矢量信号；(2)在当前时刻k，分别在每一组逆变器开关矢量信号下，采集开关磁链永磁同步电机的p相绕组电压p相绕组电流和转子电气角速度ω_r，预测下一时刻k+1的p相绕组电流其中，p表示电机A、B和C相；(3)分别在每一组逆变器开关矢量信号下，根据下一时刻k+1的p相绕组电流结合定转子绕组坐标变换原理，得到下一时刻k+1的d轴和q轴的电流预测值和(4)分别在每一组逆变器开关矢量信号下，计算下一时刻k+1的d轴预测电流误差和q轴预测电流误差其中，为d轴参考电流，为q轴参考电流；(5)分别在每一组逆变器开关矢量信号下，计算成本函数$G=\left|e_d^{k+1}\right|+k_1\left|e_q^{k+1}\right|+A\left(\right|i_d^{*}-i_d^{k+N}|+k_1|i_q^{*}-i_q^{k+N}\left|\right),$其中，k₁为额定转矩和额定磁链的比值，N为正整数，A为第N状态dq轴电流的误差调节系数，和分别为k+N时刻的d轴和q轴的电流预测值；(6)选取成本函数G最小时的逆变器开关矢量信号，将其作为逆变器开关的驱动信号，实时控制逆变器开关管的通断，完成对开关磁链永磁同步电机的电流控制。