【技术实现步骤摘要】
单定子双转子盘式对转永磁同步电机动态鲁棒电流预测控制方法、系统及介质
本专利技术涉及盘式对转永磁同步电机控制领域，具体涉及一种单定子双转子盘式对转永磁同步电机动态鲁棒电流预测控制方法、系统及介质。
技术介绍
一种新型螺旋桨用驱动电机为单定子双转子盘式对转永磁同步电机，主要应用在水下航行器、轮船等推进系统。该新型螺旋桨用电机两螺旋桨相互利用涡流作为动力实现了高效节能，同时能相互抵消旋转力矩，有效避免侧滚。但也存在着技术难点，由于是只有一个驱动器和一套绕组，要保证在负载扰动和负载不平衡时的两转子同步稳定运行，是该新型螺旋桨驱动系统难题。此外，高性能水下航行器对驱动系统的稳态精度和动态性能等要求更高。永磁同步电机驱动系统中，电流环的控制特性决定了整个驱动系统的好坏。预测控制相比于传统的矢量控制可以得到更高的动态响应性能和更好的稳态精度使电流纹波更小等优势。预测控制可以分为多种，常见的有滞环预测控制、轨迹预测控制、无差拍预测控制和模型预测控制。无差拍电流预测控制有着固定的开关频率，动态响应速度快，是目前应用最广泛的电...
【技术保护点】
1.一种单定子双转子盘式对转永磁同步电机动态鲁棒电流预测控制方法，其特征在于，实施步骤包括：/n1)采集单定子双转子盘式对转永磁同步电机的定子电流i
【技术特征摘要】
1.一种单定子双转子盘式对转永磁同步电机动态鲁棒电流预测控制方法，其特征在于，实施步骤包括：
1)采集单定子双转子盘式对转永磁同步电机的定子电流iabc与转子位置角θ1、θ2；
2)根据转子位置角θ1、θ2选出其一作为用于稳定控制的转子位置角θ；
3)根据转子位置角θ获取当前周期k的转速ωr(k)预测输出当前周期k的给定电流
4)根据定子电流iabc预测下一周期k+1的d,q轴电流值i′pd(k+1)、i′pq(k+1)；
5)引入鲁棒因子对无差拍电流预测控制器进行改进，将当前周期k的给定d,q轴电流和修正后的下一周期k+1的d,q轴电流值i′pd(k+1)、i′pq(k+1)通过无差拍电流预测控制器进行改进无差拍电流预测控制得到下一周期k+1的d,q轴控制参考电压并转化为驱动信号给整流逆变的驱动电路以控制单定子双转子盘式对转永磁同步电机。
2.根据权利要求1所述的单定子双转子盘式对转永磁同步电机动态鲁棒电流预测控制方法，其特征在于，步骤2)的详细步骤包括：
2.1)计算转子位置角θ1、θ2之间的差值θ′；
2.2)若差值θ′小于等于预设阈值α，则选择转子位置角θ1作为用于稳定控制的转子位置角θ；否则选择转子位置角θ2作为用于稳定控制的转子位置角θ。
3.根据权利要求1所述的单定子双转子盘式对转永磁同步电机动态鲁棒电流预测控制方法，其特征在于，步骤3)中预测输出给定电流的函数表达式如下：
上式中，为上一周期k-1的给定q轴电流值,为最优控制增量。
4.根据权利要求3所述的单定子双转子盘式对转永磁同步电机动态鲁棒电流预测控制方法，其特征在于，步骤3)之前还包括根据优化策略滚动优化获取最优控制增量的步骤，其中g为性能指标函数，Δiq(k)为当前周期的q轴电流变化量，其中性能指标函数g的函数表达式如下：
g＝λ1[ωcr(k+1)-ωpr(k+1)]2+λ2[Δiq(k)]2
上式中，λ1、λ2为加权系数，ωcr(k+1)为下一周期k+1参考转速，ωpr(k+1)为下一周期补偿转速，Δiq(k)为当前周期k的q轴电流变化量；
其中，下一周期参考转速ωcr(k+1)的参考轨迹函数表达式如下：
上式中，β为柔化系数；为当前周期k的给定转速值，ωr(k)为当前周期k的实际转速；
其中，下一周期补偿转速ωpr(k+1)的计算函数表达式如下：
ωpr(k+1)＝ωr′(k+1)+e(k)
上式中，ωr′(k+1)为下一周期的预测转速值，e(k)为当前周期k转速实际值与预测值之间的误差。
5.根据权利要求1所述的单定子双转子盘式对转永磁同步电机动态鲁棒电流预测控制方法，其特征在于，步骤4)中预测下一周期k+1d,q轴电流值i′pd(k+1)、i′pq(k+1)的函数表达式如下：
上式中，id(k)和iq(k)为当前周期k的d,q轴采集实际电流，id(k-1)和iq(k-1)为上一周期k-1的d,q轴采集实际电流...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄守道，谢金平，吴轩，饶志蒙，罗德荣，吴公平，龙卓，黄凤琴，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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