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永磁同步电机的模型预测控制方法、电子设备和存储介质技术

技术编号:42686525 阅读:39 留言:0更新日期:2024-09-10 12:34
本发明专利技术涉及一种永磁同步电机的模型预测控制方法、电子设备和存储介质,涉及电机控制领域,包括:采用电流源型逆变器驱动永磁同步电机,构建开关函数为饱和函数的滑模观测器,测量当前周期k的定子电流和电压得到反电势估算值,进而得到转速和转子电角度。以所述电流源型逆变器输出侧电容电压为控制对象进行模型预测控制,测量直流母线电流并计算当前周期k的电容电压,根据所述定子电流、直流母线电流和电容电压,进行相应的迭代计算,构建代价函数。根据所述代价函数最小时对应的第k+1周期的输出电流预测值,确定第k+1周期的开关状态进而控制电机。本发明专利技术无需采用机械传感器,成本较低,易于控制,算法简单的同时能保证良好的估算精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制,尤其是指一种永磁同步电机的模型预测控制方法、电子设备和计算机可读存储介质。


技术介绍

1、永磁同步电机凭借其结构简单、调速性能好、可靠性高且运行效率高等优点而被广泛应用。

2、目前普遍采用电压源型逆变器驱动永磁同步电机,然而,该驱动方式存在工艺复杂、需要短路保护和反馈二极管等问题。

3、另一方面,采用模型预测控制技术对永磁同步电机进行控制成为目前的研究热点,这种控制技术需要获取准确的电机转子位置和转速信息,传统采用机械传感器来获取上述信息。但是,采用机械传感器会提高控制成本,也会增加控制系统的复杂程度,降低其可靠性,同时机械传感器易受温度与电磁噪声等影响,其在极端场合下的应用会受到限制。

4、常见的无感观测器有:龙伯格观测器、扩展卡尔曼滤波观测器、非线性磁链观测器和滑模观测器等。其中,龙伯格观测器的参数适应性差,扩展卡尔曼滤波观测器的调试难度大,非线性磁链观测器的稳定性不足,滑模观测器需要准确的电压和电流波形。

5、因此,提供解决上述技术问题的方法是本领域技术人员目前需要解决的问题。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种永磁同步电机的模型预测控制方法,其特征在于,采用电流源型逆变器驱动永磁同步电机,所述电流源型逆变器的输出侧具有电容;该模型预测控制方法以所述电容的电压为控制对象,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的模型预测控制方法,其特征在于,所述滑模观测器为基于所述永磁同步电机在两相静止坐标系下的电流状态方程,以饱和函数为开关函数的滑模观测器;

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的模型预测控制方法,其特征在于,所述滑模控制函数zα和zβ为包含有反电势估算值信息的高频开关信号,对其进行低通滤波处理,得到两相静止坐标系下的反电势估算值

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【技术特征摘要】

1.一种永磁同步电机的模型预测控制方法,其特征在于,采用电流源型逆变器驱动永磁同步电机,所述电流源型逆变器的输出侧具有电容;该模型预测控制方法以所述电容的电压为控制对象,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的永磁同步电机的模型预测控制方法,其特征在于,所述滑模观测器为基于所述永磁同步电机在两相静止坐标系下的电流状态方程,以饱和函数为开关函数的滑模观测器;

3.根据权利要求2所述的永磁同步电机的模型预测控制方法,其特征在于,所述滑模控制函数zα和zβ为包含有反电势估算值信息的高频开关信号,对其进行低通滤波处理,得到两相静止坐标系下的反电势估算值:

4.根据权利要求3所述的永磁同步电机的模型预测控制方法,其特征在于,使用锁相环提取所述反电势估算值中的转速和转子电角度;

5.根据权利要求1所述的永磁同步电机的模型预测控制方法,其特征在于,所述代价函数j由以下公式获得...

【专利技术属性】
技术研发人员:樊明迪叶昊杨勇钱坤田宇翼马聪
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:

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