一种多电流差更新的永磁同步电机无模型预测电流控制方法技术

本发明专利技术的一种多电流差更新的永磁同步电机无模型预测电流控制方法，首先，通过电流传感器以及编码器获取k时刻的三相定子电流、转子电角度和实际转速，并获取k‑1时刻的三相定子电流；然后，通过坐标变换获取k时刻和k‑1时刻的dq轴的定子电流，并经过电流差计算模块获取k时刻的dq轴电流差；再根据k时刻的dq轴电流差计算同向和反向电压矢量所对应的电流差并更新电流差查找表；然后通过无模型预测方程计算k+1时刻的电流预测值；最后，通过价值函数的滚动优化获取驱动逆变器的最优电压矢量。本发明专利技术专利能够实现再一个控制周期内同时更新多个电流差，确保电流差查找表的可靠性，同时通过强制更新确保了零矢量电流差的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种多电流差更新的永磁同步电机无模型预测电流控制方法
本专利技术涉及一种多电流差更新的永磁同步电机无模型预测电流控制方法，属于电机驱动及控制领域。
技术介绍
永磁同步电机(Permanentmagnetsynchronousmotor，PMSM)具有体积小、功率和效率高、发热低、可靠性高等特点，因此广泛应用于冶金、机械加工、伺服控制、汽车等领域。传统的PMSM的控制方法有矢量控制和直接转矩控制，然而矢量控制的坐标变化复杂、PI参数的调节繁琐，而直接转矩控制的低速性能差、实时性要求高，因此一种结构简单、可实现多目标优化、响应速度快的模型预测电流控制(Modelpredictivecurrentcontrol,MPCC)受到了研究者们的广泛关注。一般而言，MPCC通过电机的数学模型来预测下一时刻的电流状态，然后通过价值函数的滚动优化来输出控制系统的最优开关状态，来保证系统的控制性能。然而，MPCC方案要求较为精确的数学模型来保证预测电流的精度。因此，实际运行过程中电机参数的不确定性必然会导致系统控制性能的下降。所以，一种无模型预测电流控制(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多电流差更新的永磁同步电机无模型预测电流控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1：将给定转速N

【技术特征摘要】
1.一种多电流差更新的永磁同步电机无模型预测电流控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：将给定转速Nrref和编码器测得的实际转速Nr之间的偏差经过转速环的PI控制器得到(k+1)时刻的q轴电流参考值iqref(k+1)，并给定d轴电流的参考值idref(k+1)＝0；
步骤2：通过电流传感器获取(k-1)时刻和k时刻的三相定子电流is(k-1)和is(k)，s＝a，b，c；然后通过Clark变换获取(k-1)时刻和k时刻αβ轴的定子电流；再通过编码器获取k时刻的转子电角度θ，并通过Park变化计算(k-1)时刻和k时刻的dq轴定子电流id(k-1)、iq(k-1)和id(k)、iq(k)；
步骤3：将id(k-1)、iq(k-1)、id(k)和iq(k)送入dq轴电流差计算模块获取k时刻电压矢量V(k)作用下的dq轴定子电流差Δid|V(k)和Δiq|V(k)；
步骤4：将Δid|V(k)和Δiq|V(k)送入电流差查找表更新模块来计算与V(k)反向的电压矢量所对应的定子电流差，并更新电流差查找表；
步骤5：检测零矢量在设定的采样周期内是否被应用，如果没有则强制输出零矢量作为驱动逆变器的基本电压矢量；
步骤6：当零矢量在设定的采样周期内已经被应用，则通过价值函数的滚动优化来获取满足最小化价值函数的基本电压矢量作为控制逆变器的电压矢量。


2.根据权利要求1所述的一种多电流差更新的永磁同步电机无模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤1中，将给定转速Nrref和编码器测得的实际转速Nr之间的偏差en输入转速环的PI控制器，根据公式(1)计算q轴电流的参考值iqref(k+1)；



其中，kp和ki分别为转速PI控制器的比例增益和积分增益，s为复变量。


3.根据权利要求1所述的一种多电流差更新的永磁同步电机无模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤2中，Clark变换如公式(2)所示；Park变换如公式(3)所示；






其中，iα(k-1)、iβ(k-1)为(k-1)时刻αβ轴的定子电流，iα(k)和iβ(k)为k时刻αβ轴的定子电流。


4.根据权利要求1所述的一种多电流差更新的永磁同步电机无模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤3中，所述dq轴电流差计算模块根据公式(4)获取所述Δid|V(k)和Δiq|V(k)；





5.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓新，朱晨光，朱志豪，於锋，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32