直线感应电机任意双矢量模型预测推力控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种直线感应电机任意双矢量模型预测推力控制方法及系统，属于直线感应电机控制技术领域。针对传统模型预测推力控制存在的不足，每个开关周期内只作用一个电压矢量，导致较高的推力和磁链脉动的问题，本发明专利技术结合双矢量调制算法，一个周期内采用两个电压矢量，提高调制精度，从而能够减小脉动幅值，提高电机运行性能。加入双矢量调制策略后增加了算法的复杂度，计算求解过程过于复杂，进一步本发明专利技术提出一种简化搜索过程，代替传统重复计算比较方式，无需复杂在线计算过程，从而简化了算法在实际系统的实现过程。

Predictive Thrust Control Method and System for Linear Induction Motor Based on Arbitrary Double Vector Model

【技术实现步骤摘要】
直线感应电机任意双矢量模型预测推力控制方法及系统
本专利技术属于直线感应电机控制
，更具体地，涉及一种直线感应电机任意双矢量模型预测推力控制方法及系统。
技术介绍
直线感应电机，能够直接输出推力从而产生直线运动，因此，最近几年来被广泛运用到城轨交通领域。相比传统旋转电机驱动的地铁，具有爬坡能力强，转弯半径小，选线灵活，以及工程造价低等优势。由于直线电机特殊两端开断的磁路结构，导致边端效应，电机互感变化剧烈，同时高速下推力衰减较为严重。传统控制策略，如：矢量控制以及直接转矩控制，均未考虑边端效应带来的影响，导致电机运行性能不够理想，尤其是高速下电机输出推力衰减较为严重。为了研究有效的控制策略提高直线感应电机运行性能，可以将模型预测控制算法与直接推力控制策略相结合。首先，预测算法基于之前学者提出的直线电机等效电路模型，可以充分考虑边端效应带来的影响，对电机参数进行修正。其次，通过直接对电机推力进行控制，动态响应速度较快，尽可能减小高速下电机推力的衰减。但是，传统模型预测推力控制算法一个开关周期只采取一个电压矢量，导致推力和磁链波动较大。为了提高该算法的性能，将双矢量调制策略与模型预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直线感应电机任意双矢量模型预测推力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在当前时刻k对直线感应电机电流以及运行线速度进行采样；(2)依据当前时刻k的采样值预测k+1时刻的电机输出推力和共轭推力；(3)以预测k+1时刻的电机输出推力和共轭推力为目标值，求解k+1时刻的最优电压矢量组合；(4)计算最优电压矢量组合之间的最优占空比，依据最优占空比分配三相桥臂脉冲；所述电机输出推力和共轭推力的计算方式为：

【技术特征摘要】
1.一种直线感应电机任意双矢量模型预测推力控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)在当前时刻k对直线感应电机电流以及运行线速度进行采样；(2)依据当前时刻k的采样值预测k+1时刻的电机输出推力和共轭推力；(3)以预测k+1时刻的电机输出推力和共轭推力为目标值，求解k+1时刻的最优电压矢量组合；(4)计算最优电压矢量组合之间的最优占空比，依据最优占空比分配三相桥臂脉冲；所述电机输出推力和共轭推力的计算方式为：其中，F(k+1)为电机推力，为电机共轭推力，R1和R2代表电机初级和次级电阻，iα1和iβ1代表电机初级电流α轴和β轴分量，iα2和iβ2代表电机次级电流α轴和β轴分量，ψα1和ψβ1代表电机初级磁链α轴和β轴分量，ω2代表次级角速度，下标带括号的k和k+1分别代表k和k+1时刻的电机状态变量，参数Lr为次级电感，Ls为初级电感，L'm为修正后的电机互感，τ为电机极距。2.根据权利要求1所述的直线感应电机任意双矢量模型预测推力控制方法，其特征在于，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐伟，邹剑桥，刘毅，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42