一种基于改进的选取矢量方式的模型预测转矩控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于改进的矢量选取方式的模型预测转矩控制方法，属于电机控制领域，该方法采用无差拍方法获得参考电压矢量；根据参考电压矢量所在扇区确定有效基本电压矢量，并根据有效基本电压矢量计算参考电压矢量占空比；根据参考电压矢量占空比计算参考电压矢量终点所在的三角形区域，三角形区域顶点对应的三个基本电压矢量即为候选电压矢量；获取候选电压矢量的占空比；利用基于占空比偏差的代价函数从候选电压矢量中筛选出最优电压矢量作用于电机

【技术实现步骤摘要】
一种基于改进的选取矢量方式的模型预测转矩控制方法


[0001]本专利技术属于电机控制领域，具体的说，涉及了一种基于改进的选取矢量方式的模型预测转矩控制方法
。

技术介绍

[0002]永磁同步电机
(PMSM)
具有结构简单
、
功率密度高
、
效率高等优点，在高精度数控机床
、
机器人
、
航空航天等领域得到了广泛应用
。
模型预测转矩控制策略因其结构简单，动态响应速度快，系统鲁棒性强等优点，逐渐引起国内外专家
、
研究学者的关注
。
[0003]传统模型预测转矩控制在一个采样周期内需要对电压矢量进行枚举
、
预测，所以存在计算量大的问题
。
另外，由于可选电压矢量数量有限，选取的电压矢量可能并不能很好地对转矩和磁链进行跟踪，从而导致出现过调节
、
欠调节等现象造成转矩脉动较大
。
为了减小模型预测转矩控制方法的转矩脉动，通常采用以下两种方法：一是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于改进的矢量选取方式的模型预测转矩控制方法，其特征在于，包括以下步骤：采用无差拍方法获得参考电压矢量；根据参考电压矢量所在扇区确定有效基本电压矢量，并根据有效基本电压矢量计算参考电压矢量占空比；定义参考电压矢量终点所在的三角形区域为
Δ
ref
(a
，
b
，
c)
，其中
a
表示从菱形重心到扇形平分线的位置和距离，
b
表示菱形的对角线位于垂直于扇形角平分线的第
b
根平分线，
c
表示菱形中三角形所在的位置；根据参考电压矢量占空比计算
Δ
ref
(a
，
b
，
c)
，
Δ
ref
(a
，
b
，
c)
顶点对应的三个基本电压矢量即为候选电压矢量，其中：量即为候选电压矢量，其中：量即为候选电压矢量，其中：其中，
D
a
、D
b
为参考电压矢量占空比；表示向上取整，表示向下取整；获取候选电压矢量的占空比；利用基于占空比偏差的代价函数从候选电压矢量中筛选出最优电压矢量作用于电机
。2.
根据权利要求1所述的一种基于改进的矢量选取方式的模型预测转矩控制方法，其特征在于，获取候选电压矢量的占空比的步骤包括：获取第
i
个候选电压矢量的角度
θ
i
；将
θ
i
代入如下公式，得到初始占空比：代入如下公式，得到初始占空比：
d
′0‑
i
＝1‑
d
a
‑
i
‑
d
b
‑
i
其中，
u
cand
‑
i
为候选电压矢量；基于初始占空比计算候选电压矢量的占空比：
D
′
a
‑
i
＝
Nd
′
a
‑
i
D
′
b
‑
i
＝
Nd
′
b
‑
i
其中，
N
为常数
。3.
根据权利要求1或2所述的一种基于改进的矢量选取方式的模型预测转矩控制方法，其特征在于，所述代价函数为：其中，
e
a
＝
D
a
‑
D
′
a
‑
i
和
e
b
＝
D
b
‑
D
′
b
‑
i
表示参考电压矢量占空比
D
a
、D
b
与候选电压矢量占空比
D
′
a
‑
i
、D
′
b
‑
i
的偏差
。
4.
一种基于改进的选取矢量方式的模型预测转矩控制器，其特征在于，该系统包括：参考电压矢量获取模块，用于采用无差拍方法获得参考电压矢量；参考电压矢量占空比计算单元，用于根据参考电压矢量所在扇区确定有效基本电压矢量，并根据有效基本电压矢量计算参考电压矢量占空比；三角形区域计算模块，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：王要强，王秋旭，聂福全，张晓光，刘文君，王义，李想，司纪凯，聂雨萱，梁军，
申请(专利权)人：河南科技学院北方工业大学，
类型：发明
国别省市：