【技术实现步骤摘要】
带误差校正的永磁同步电机模型预测控制方法及系统
[0001]本专利技术涉及永磁同步电机转矩控制
,尤其是指一种带误差校正的永磁同步电机模型预测控制方法及系统。
技术介绍
[0002]随着一些现代工业应用,如航空航天、船舶推进和电动汽车对高功率额定值和高可靠性的要求不断增加,多相电机驱动器正在经历如今的快速发展,多相电机可以在电机或者逆变器驱动发生故障时继续运行。目前交流电机已经成为市场上的主流电机,交流电机可以分为同步电机和异步电机。由于永磁同步电机是通过永磁体提供励磁,使得电动机结构相对简单且励磁损耗大大降低,因此受到了市场的广泛青睐。
[0003]目前主要的逆变器有电压源逆变器和电流源逆变器两种。近年来由于功率器件的不断革新,电流源逆变器因其结构简单和短路自我保护能力在市场中的关注度大大增加。电流源逆变器输出电压平滑的特点在长距离输电的场景使用优势明显。对于电机控制方法目前主要使用的是直接转矩控制、矢量控制和模型预测控制。其中直接转矩控制法具有控制结构简单、转矩速度响应快的优点,但直接转矩控制法转矩脉动比较 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带误差校正的永磁同步电机模型预测控制方法,其特征在于:包括:测量三相输出电流和三相电容电压,将所述三相输出电流和三相电容电压变换为两相输出电流和两相电容电压;构建自适应谐波消除模型,利用所述自适应谐波消除模型输出的两相输出电流补偿分量对测量得到的两相输出电流进行误差校正;根据误差校正后的当前时刻的两相输出电流和测量得到的两相电容电压预测下一时刻的两相输出电流,并对下一时刻的两相输出电流进行反变换,得到下一时刻的三相输出电流;根据下一时刻的三相输出电流和预设的三相输入电流计算得到再下一时刻的三相电容电压;基于再下一时刻的三相电容电压和给定的三相电容电压参考值建立代价函数,采用代价函数取得最小值的方法得到输出矢量,以控制永磁同步电机。2.根据权利要求1所述的带误差校正的永磁同步电机模型预测控制方法,其特征在于:将所述三相输出电流变换为两相输出电流的方法包括,包括:利用Clark变换将三相静止坐标系变换为两相静止坐标系,并利用Park变换将两相静止坐标系变换为dq两相旋转坐标系。3.根据权利要求1所述的带误差校正的永磁同步电机模型预测控制方法,其特征在于:构建自适应谐波消除模型,利用所述自适应谐波消除模型输出的两相输出电流补偿分量对测量得到的两相输出电流进行误差校正的方法,包括:构建自适应谐波消除模型为其中为参考信号向量w
k
为k时刻的权重量,T为采样周期,k为时间索引量;定义权重迭代算法,使用所述权重迭代算法对所述自适应谐波消除模型进行迭代运算,得到两相输出电流补偿分量,其中,所述权重迭代算法为:式中,k为时间索引量,w
k
为k时刻的权重量,w
k+1
为k+1时刻的权重量,μ为自适应增益常数,ε
k
为角速度给定值的跟踪误差,ω
*
为角速度给定值,ω
m
为转子角速度,x
k
为k时刻的输入参考信号;使用两相输出电流补偿分量对测量得到的两相输出电流进行误差校正,得到误差校正后的当前时刻的两相输出电流;其中,两相输出电流补偿分量分别为:式中,ω0为要消除的目标角频率,为权重向量。4.根据权利要求1或3所述的带误差校正的永磁同步电机模型预测控制方法,其特征在于:根据误差校正后的当前时刻的两相输出电流和测量得到的两相电容电压预测下一时刻
的两相输出电流的方法,包括:预测下一时刻的两相输出电流的计算公式为:式中,T
s
为采样时间,ω为转子角速度,i
d
(k)和i
q
(k)为误差校正后的当前时刻的两相输出电流,i
d
(k+1)和i
q
(k+1)为预测得到的下一时刻的两相输出电流,R为定子电阻,L
d
和L
q
为dq轴同步电感,v
d
(k)和v
q
(k)为当前时刻的两相电容电压,ψ
f
为永磁体磁链。5.根据权利要求4所述的带误差校正的永磁同步电机模型预测控制方法,其特征在于:根据下一时刻的三相输出...
【专利技术属性】
技术研发人员:樊明迪,钱坤,王星岛,陈蓉,杨勇,肖扬,何立群,
申请(专利权)人:苏州大学,
类型:发明
国别省市:
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