一种基于比例谐振控制器的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于比例谐振控制器的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制系统，包括电流检测模块、转速计算模块、位置传感器、Park变换模块、PID速度控制器、比例谐振控制器、模型预测模块和逆变器。该系统运用了双矢量模型预测电流控制方法，采用了变权重系数的代价函数，同时增加了代价函数的电压部分，用电流误差项和电压误差项作为评估备选电压矢量的标准；以评估的流程确定最终电压矢量，结合了比例谐振函数控制方法与双矢量模型预测电流控制方法，使预测控制具有良好的转矩输出性能，有效的抑制了三相电流谐波干扰，提高了扇区选择准确度，减小了转矩脉动。减小了转矩脉动。减小了转矩脉动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于比例谐振控制器的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制系统


[0001]本专利技术涉及电机控制领域，尤其涉及一种基于比例谐振控制器的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制系统。

技术介绍

[0002]永磁同步电机因其具有体积小、重量轻、效率高、维护方便、控制性能优越等优点而被广泛应用于各领域中，但由于电机的反电动势波形非正弦并且电机的逆变器开关斩波和非线性等因素会产生出谐波电流，从而导致电机的损耗增加和转矩波动，致使系统的控制性能变差。
[0003]现有技术中关于单步预测的永磁同步电机电流控制中只能每个控制周期只选择一个电压矢量，并且是选择固定方向固定大小的电压矢量，因此控制方法不够灵活，不能够实现任意方向任意大小的电压矢量选择，同时因为在启动时会产生大电流，使启动损耗增加，启动损耗增加在实际应用中可能会对电机造成损坏。

技术实现思路

[0004]根据现有技术存在的问题，本专利技术公开了一种基于比例谐振控制器的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制系统，包括：
[0005]电流检测模块，采集永磁同步电机在k时刻的电流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于比例谐振控制器的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制系统，其特征在于包括：电流检测模块，采集永磁同步电机在k时刻的电流信息i
k
；转速计算模块，计算永磁同步电机的实际转速n；位置传感器，检测永磁同步电机k时刻的角度信号θ
k
；Park变换模块，接收电流检测模块传送的电流信息i
k
以及位置传感器传送的角度信号θ
k
，通过Park变换输出d、q轴实际电流；PID速度控制器，接收转速计算模块传送的永磁同步电机的实际转速n，将永磁同步电机的给定转速和实际转速的差值即转速误差信号作为输入信息，经过信号转换后输出极坐标q轴参考电流信号；比例谐振控制器，将d、q轴参考电流和d、q轴实际电流作差分别求得d、q轴电流误差信号，将d、q轴电流误差信号作为输入信息、经过计算输出d、q轴参考电压；模型预测模块，接收Park变换模块传送的d、q轴实际电流以及位置传感器传送的角度信号θ
k
，根据基本电压矢量、转子位置角信息预测下一时刻的d、q轴电压值，再根据电流、转子位置角、下一时刻的d、q轴电压预测下一时刻的d、q轴电流值，将预测的d、q轴电压值和d、q轴电流值与PID速度控制器输出的极坐标q轴参考电流信号和比例谐振控制器输出的d、q轴参考电压做差取绝对值最小参数作为电压矢量；逆变器，接收模型预测模块传送的电压矢量，根据模型预测模块输出的开关状态，为各相绕组施加电压或断开绕组上的电压从而控制电机的工作。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制系统，其特征在于：将d、q轴参考电流和d、q轴实际电流作差分别求得d、q轴电流误差信号，将d、q轴电流误差信号作为输入信息、经过计算输出d、q轴参考电压，其中比例谐振控制器的传递函数为：其中ω
c
为截止频率，K
p
为比例增益，K
i
为...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱景伟，郑杰阳，孙浩，任萍，郭昭言，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：