一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法，包括，利用永磁同步电机电流预测模型计算未来时刻的电流预测值；基于二次函数构建二次函数模型，并通过结合所述二次函数模型与所述电流预测值求解二次函数系数矢量；通过所述二次函数模型预测未来时刻的电流轨迹，并通过构建滞环约束条件对所述电流轨迹进行约束控制，进而获得每个候选电压矢量的预测步长；基于所述预测步长对价值函数进行预选择，并通过遍历寻优确定逆变器的开关状态，完成控制器的优化输出。本发明专利技术可在系统控制性能保持不变的情况下，简化代价函数、降低逆变器开关频率，进而改善由逆变器的高开关频率所带来的电磁干扰与开关损耗问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法
本专利技术涉及电机控制的
，尤其涉及一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法。
技术介绍
永磁伺服系统以永磁同步电机(Permanent-MagnetSynchronousMotor，PMSM)为执行部件，其典型特征是非线性、不确定性、时变性。永磁伺服系统具有功率密度高、效率高等特点，已经成为许多工业应用的最佳选择，尤其在先进制造领域、电力驱动领域具有巨大的发展潜力。永磁伺服系统包括位置控制环、速度控制环和电流控制环三个环路。最内环为电流控制环。电流控制环的性能限制了永磁伺服系统的总体性能，因此研究电流控制环的控制算法是非常重要的。目前国内外学者提出了多种电流控制算法。PI(ProportionIntegration)控制结构简单并且稳定可靠，但是无法在非线性系统的整个运行范围内兼顾动稳态性能。滞环控制具有控制方法简单，鲁棒性强等优点，但是其开关频率不固定，不能对噪声和谐波进行控制。智能控制不依赖于系统的数学模型，鲁棒性强，但是其算法复杂度很高，计算量很大，对控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法，其特征在于：包括，/n利用永磁同步电机电流预测模型计算未来时刻的电流预测值；/n基于二次函数构建二次函数模型，并通过结合所述二次函数模型与所述电流预测值求解二次函数系数矢量；/n通过所述二次函数模型预测未来时刻的电流轨迹，并通过构建滞环约束条件对所述电流轨迹进行约束控制，进而获得每个候选电压矢量的预测步长；/n基于所述预测步长对价值函数进行预选择，并通过遍历寻优确定逆变器的开关状态，完成控制器的优化输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法，其特征在于：包括，
利用永磁同步电机电流预测模型计算未来时刻的电流预测值；
基于二次函数构建二次函数模型，并通过结合所述二次函数模型与所述电流预测值求解二次函数系数矢量；
通过所述二次函数模型预测未来时刻的电流轨迹，并通过构建滞环约束条件对所述电流轨迹进行约束控制，进而获得每个候选电压矢量的预测步长；
基于所述预测步长对价值函数进行预选择，并通过遍历寻优确定逆变器的开关状态，完成控制器的优化输出。


2.如权利要求1所述的一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法，其特征在于：所述永磁同步电机电流预测模型包括，



其中，为k+1时刻的dq轴电流预测值，idq(k)＝[id(k)iq(k)]T为k时刻的dq轴电流值；uopt(k)为作用于k时刻的电压矢量，L为dq轴电感，Ψf为永磁体磁链，ωe为转子电角速度，R为定子相电阻，T为采样周期。


3.如权利要求1或2所述的一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法，其特征在于，所述计算电流预测值包括：
输入：上一时刻dq轴电流值与逆变器在上一时刻应用的电压矢量；
输出：下一时刻dq轴电流值。


4.如权利要求3所述的一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法，其特征在于：所述二次函数模型包括，



其中：为所述二次函数系数矢量；N为预测步数的编号。


5.如权利要求1或4所述的一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制方法，其特征在于：所述二次函数系数矢量包括，
通过转换dq轴电流预测值获得abc相电流，并将所述abc相电流代入所述二次函数模型，获得所述二次函数系数矢量如下：





6.如权利要求5所述的一种基于价值函数预选择的PMSM多步电流预测控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爽，张圆圆，赵剑飞，
申请(专利权)人：上海大学，上大电气科技嘉兴有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31