永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法技术

永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，属于电机领域。针对表贴式永磁同步电机i<supgt;*</supgt;<subgt;d</subgt;＝0控制策略，设计了无静差单环模型预测位置伺服控制器；永磁同步电机的运行过程用离散化状态方程来描述，伺服控制器根据离散化状态方程进行设计；构建卡尔曼滤波器，进行扰动观测和偿；进行稳态状态变量x<subgt;ss</subgt;和控制u<subgt;qss</subgt;计算；对永磁同步电机的状态在整个预测时域N<subgt;p</subgt;内进行预测；构建电机无静差单环模型预测位置伺服控制算法的代价函数；对MPC控制器进行约束处理，将电机的状态限制在安全值以内；建立待求解的带约束的二次规划问题；求解上述凸优化问题，得到最优的控制序列U<subgt;q</subgt;，求得控制器所需的控制电压。本发明专利技术能够提高永磁同步电机位置伺服控制响应速度和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电机领域，具体涉及永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法。

技术介绍

1、永磁同步电动机(pmsm)由于其固有的响应快、转矩密度高、效率高等特点，在位置伺服系统中得到了广泛的应用。随着机器人和航空航天等高端应用的发展，对位置伺服系统的快速响应和高精度要求也越来越高。目前最常用的位置伺服算法是三闭环级联pi控制结构。然而，系统带宽从内向外依次降低，难以实现高性能的位置控制。为了提高系统的动态性，有学者提出了基于模型预测控制(mpc)的非级联pmsm位置控制的方法。该方法充分利用了mpc约束处理能力强、控制目标选择灵活、对多变量高阶系统友好等优点，使mpc在永磁同步电机位置控制领域具有极大的吸引力。然而目前对于该方向的研究较少。已有的研究主要针对有限控制集模型预测控制(fcs-mpc)，该方法属于mpc的一类，它通过有限个数的切换状态组合来最小化代价函数。然而，fcs-mpc的缺点是开关频率不固定、权重因子调节复杂、响应谐波显著等，这或多或少地阻碍了fcs-mpc的应用。相比之下，连续控制集模型预测控制(ccs-mpc)通过引入调制器，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，其特征在于：步骤一中，建立离散状态方程；如下式(1)所示：

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，其特征在于：步骤二中，所构建的卡尔曼滤波器如下式(2)所示：

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，其特征在于：步骤三中，基于步骤二的卡尔曼滤波器的观测结果，进行稳态状态变量xss和控制uqss计算，如下式(5)所示：

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【技术特征摘要】

1.一种永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，其特征在于：步骤一中，建立离散状态方程；如下式(1)所示：

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，其特征在于：步骤二中，所构建的卡尔曼滤波器如下式(2)所示：

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，其特征在于：步骤三中，基于步骤二的卡尔曼滤波器的观测结果，进行稳态状态变量xss和控制uqss计算，如下式(5)所示：

5.根据权利要求4所述的永磁同步电机无静差单环模型预测位置伺服控制方法，其特征在于：步骤四中，对电机的状态在整个预测时域np内进行预测，该预测根据步...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐永向，李绍斌，邹继斌，禹国栋，肖利军，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：