【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于同步电机模型，具体涉及一种具有过调制能力的同步电机预测电流控制方法及系统。
技术介绍
1、同步电机包括永磁同步电机以及感应同步电机。而永磁同步电机因其功率密度大、调速范围宽、可靠性高等优点被广泛应用于工业传动领域。就其控制而言,与传统矢量控制、直接转矩控制相比,模型预测电流控制具有响应速度快、多目标控制、原理简单等突出优点。然而,模型预测电流控制的动态和稳态性能严重依赖于永磁同步电机数学模型的准确性，在永磁同步电机实际工程应用中,电机参数如电阻、电感等随温度、电磁场变化而发生变化时,这会导致电机模型参数失配，继而造成电流环出现跟踪静差、控制性能下降，甚至导致系统不稳定。
2、无模型预测电流控制不需要任何电机模型参数，因此可以极大提高预测电流控制方法的参数鲁棒性。根据无模型预测电流控制方法的工作机理，其可以分为：基于电流差值的无模型预测电流控制方法和基于超局部模型的无模型预测电流控制方法。基于电流差值得无模型预测电流控制方法利用存储的每个电压作用下的电流差值进行预测,因此该方法难以应用到三矢量无模型预测电流控制中。基于超局部模型的无模型预测电流控制虽然可以进行三矢量控制，但是目前存在的方法仍然依赖部分电机参数。另外，当电机参考转速过高或者遭受突然得转矩变化时，电机将工作在过调制区，此时模型预测电流控制过调制方法需要被研究。
3、专利技术课程
4、为了解决目前永磁同步电机的模型预测电流控制方法因环境参数影响，导致电机模型参数失配造成的系统不稳定；以及永磁同步电机的无模型预测电流控制方
5、第一方面
6、本专利技术提供了一种具有过调制能力的同步电机预测电流控制方法，所述同步电机包括三相逆变器，三相永磁同步电机，转速控制器，计算模块，过调制判断模块，pwm生成模块以及参数变换模块，所述三相逆变器与所述三相永磁同步电机连接，并与所述参数变换模块连接，所述转速控制器和所述参数变换模块均与所述计算模块连接，所述计算模块与所述过调制判断模块连接，所述过调制判断模块与所述pwm生成模块连接，所述pwm生成模块的输出端与所述三相逆变器连接，所述方法包括：
7、s101：获取第一控制周期中，所述三相永磁同步电机的三相电流，转子位置电角度和电机转速，输入至所述参数变换模块，得到d轴电流和q轴电流；
8、s102：获取所述d轴电流和所述q轴电流，以及第二控制周期中计算得到的d轴电压矢量和q轴电压矢量，输入至所述参数变换模块，得到永磁同步电机超局部模型的参数，其中，所述第二控制周期为所述第一控制周期的前一个周期；
9、s103：通过所述转速控制器，获得q轴电流参考值和d轴电流参考值；
10、s104：根据所述永磁同步电机超局部模型，通过计算模块，获得d轴参考强迫电压增量，q轴参考强迫电压增量，第一目标电压矢量，第二目标电压矢量，所述第一目标电压矢量的占空比，所述第二目标电压矢量的占空比，其中，所述第二目标电压矢量的优先级低于所述第一目标电压矢量的优先级；
11、s105：通过所述pwm生成模块，生成所述三相逆变器的开关信号占空比，并输入至所述三相逆变器。
12、第二方面
13、本专利技术提供了一种具有过调制能力的同步电机预测电流控制系统，包括处理器和用于存储处理器可执行指令的存储器；所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行第一方面中的具有过调制能力的同步电机预测电流控制方法。
14、与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益技术效果：
15、通过使用滑模观测器和模型参考自适应系统观测电机超局部模型的全部参数，采用永磁同步电机超局部模型替代传统模型，消除了模型预测对电机参数的依赖；同时，本专利技术提出的过调制控制策略，可以大大调母线电压的利用率。
技术实现思路
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1.一种具有过调制能力的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述同步电机包括三相逆变器，三相永磁同步电机，转速控制器，计算模块，过调制判断模块，PWM生成模块以及参数变换模块，所述三相逆变器与所述三相永磁同步电机连接，并与所述参数变换模块连接，所述转速控制器和所述参数变换模块均与所述计算模块连接，所述计算模块与所述过调制判断模块连接，所述过调制判断模块与所述PWM生成模块连接，所述PWM生成模块的输出端与所述三相逆变器连接，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述参数变换模块包括坐标变换模块和参数建立模块，所述S101具体包括：
3.根据权利要求2所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述坐标变换矩阵采用公式：
4.根据权利要求3所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述S102具体包括：
5.根据权利要求4所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述计算模型包括延时补偿与参考强迫电流增量模块，最优
7.根据权利要求6所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述根据所述永磁同步电机超局部模型，通过所述延时补偿与参考强迫电流增量模块，获得所述d轴参考强迫电压增量，和所述q轴参考强迫电压增量，采用公式：
8.根据权利要求7所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述S1043具体包括：
9.根据权利要求1所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述通过所述PWM生成模块，生成所述三相逆变器的开关信号占空比，采用公式：
10.一种具有过调制能力的同步电机预测电流控制系统，其特征在于，包括处理器和用于存储处理器可执行指令的存储器；所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行权利要求1至9中任意一项所述的具有过调制能力的同步电机预测电流控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种具有过调制能力的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述同步电机包括三相逆变器，三相永磁同步电机，转速控制器，计算模块，过调制判断模块，pwm生成模块以及参数变换模块，所述三相逆变器与所述三相永磁同步电机连接，并与所述参数变换模块连接，所述转速控制器和所述参数变换模块均与所述计算模块连接，所述计算模块与所述过调制判断模块连接，所述过调制判断模块与所述pwm生成模块连接，所述pwm生成模块的输出端与所述三相逆变器连接，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述参数变换模块包括坐标变换模块和参数建立模块，所述s101具体包括：
3.根据权利要求2所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述坐标变换矩阵采用公式：
4.根据权利要求3所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述s102具体包括：
5.根据权利要求4所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述计算模型包括延时补偿与参考强迫电流增量模...
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