【技术实现步骤摘要】
表贴式永磁同步电机连续型模型预测控制方法和装置
[0001]本专利技术涉及表贴式永磁同步电机
,特别涉及一种表贴式永磁同步电机连续型模型预测控制方法和装置。
技术介绍
[0002]永磁同步电动机以永磁体提供励磁,使电动机结构较为简单,降低了加工和装配费用,且省去了容易出问题的集电环和电刷,提高了电动机运行的可靠性;又因无需励磁电流,没有励磁损耗,提高了电动机的效率和功率密度。永磁同步电动机具有体积小、功率密度高、调整范围大、转矩输出能力强等优点,被广泛应用在运动控制领域。
[0003]传统的连续型模型预测控制方法依赖于系统模型,对参数十分敏感,在永磁同步电机运行过程中存在参数失配、外部扰动等问题。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题,在于提供一种表贴式永磁同步电机连续型模型预测控制方法和装置,将增量式永磁同步电机模型的最小二乘法辨识策略和权重函数微分量滑模趋近相结合,实现连续型自适应滑模预测控制。
[0005]第一方面,本专利技术提供了一种表贴式永磁同步电机连续型模型预 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种表贴式永磁同步电机连续型模型预测控制方法,其特征在于:包括:步骤10、离散化永磁同步电机d
‑
q轴数学模型,并通过k拍和k
‑
1拍的差得到增量式永磁同步电机d
‑
q轴模型,从而消除磁链参数的影响,其中,k为大于1的自然数;步骤20、构建最小二乘法辨识策略,依次将d轴和q轴的输入输出数据输入最小二乘法辨识策略,获得电压增量系数和电流增量系数的观测值;步骤30、将所述电压增量系数和电流增量系数的观测值馈入所述增量式永磁同步电机d
‑
q轴模型,得到补偿增量式模型;步骤40、通过所述补偿增量式模型构建模型预测权重函数,然后求取权重函数的微分量;步骤50、根据滑模趋近律方法,令权重函数的微分量依据设定轨迹收敛到0,从而得到最终的连续型模型预测控制函数。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤20中,电压增量系数为电流增量系数为其中,T表示控制周期,L表示定子电感,R
s
表示定子电阻。3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述步骤10具体包括:永磁同步电机d
‑
q轴数学模型表示为:其中,V
d
,V
q
表示d
‑
q轴定子电压,I
d
,I
q
表示d
‑
q轴定子电流,L表示定子电感,表示d
‑
q轴定子电流微分,R
s
表示定子电阻,Ω
m
表示转子机械角速度,p表示极对数,Ψ
r
表示转子磁链;根据前向欧拉公式,将公式(1.1)离散化为其中,T表示控制周期,I
d
(k)表示第k拍d轴定子电流,I
d
(k+1)表示第k+1拍d轴定子电流,I
q
(k)表示第k拍q轴定子电流,I
q
(k+1)表示第k+1拍q轴定子电流;第k
‑
1拍离散电压方程为:从而得到增量式的永磁同步电机d
‑
q轴数学模型:
其中,ΔI
d
(k+1)表示k+1拍d轴电流增量,ΔI
d
(k)表示k拍d轴电流增量,ΔI
q
(k+1)表示k+1拍q轴电流增量,ΔI
q
(k)表示k拍q轴电流增量。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述步骤20中,构建最小二乘法辨识策略,具体包括:将公式(1.4)改写为:令y
d
(k+1)=ΔI
d
(k+1)
‑
TpΩ
m
ΔI
q
(k),y
q
(k+1)=ΔI
q
(k+1)+TpΩ
m
ΔI
d
(k),x
d
(k)=[ΔV
d
(k)ΔI
d
(k)],x
q
(k)=[ΔV
q
(k)ΔI
q
(k)],将公式(1.5)改写为:由遗忘因子递推最小二乘法公式:其中,P(k)表示协方差矩阵,x(k)表示输入数据向量,λ表示遗忘因子,x(k)
T
表示输入数据向量的转置,K(k+1)表示增益向量,y(k+1)表示输出数据,表示辨识系数,v(k+1)表示辨识误差,且,θ(k)通过以下步骤辨识:步骤21、初始化θ(0)为足够小的正数实向量,P(0)为ηI,I为单位矩阵,η为充分大的正实数;步骤22、获取一组y
d
(k),x
d
(k
‑
1),根据公式(1.7)更新步骤23、获取一组y
q
(k),x
q
(k
‑
1),根据公式(1.7)更新步骤24、令k=k+1,重复步骤22、步骤23。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述步骤20中,输入最小二乘法辨识策略的d轴和q轴的输入输出数据,通过如下方法得到:
直接采样d轴和q轴的输出数据I
d
(k),I
q
(k),I
d
(k
‑
1),I
q
(k
‑
1),I
d
(k
‑
2),I
...
【专利技术属性】
技术研发人员:汪凤翔,何龙,夏安俊,李政,柯栋梁,黄东晓,于新红,
申请(专利权)人:泉州装备制造研究所,
类型:发明
国别省市:
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