[發明專利]基于電流預測的永磁同步電機控制方法及系統

有效

• 申請號: 201210209338.9
• 申請日: 2012-06-25
• 公開（公告）號: CN102790575A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 鄒旭東;豐樹帥;童力;康勇
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

技術領域

本發明涉及永磁同步電機控制策略，特別涉及基于鎖相環（PLL）無傳感器、電流預測的永磁同步電機控制方法。

背景技術

直驅永磁風力發電機組在運行效率、可靠性、并網控制、故障穿越等方面相比雙饋型風電機組具有較多優勢，加之近年來永磁材料價格走低，使其迅速成為變速恒頻風力發電領域的重要發展方向。在直驅風力發電系統中，電機側變流器通過控制發電機的轉速實現風能與電能能量轉換，而風又具有“忽有忽無、隨時變化”的特點，因此如何保證機側變流器具有良好的動、靜態特性成為了永磁同步發電機技術的研究熱點之一；另外，永磁同步發電機常與風力機直接相連接，其機械結構往往使編碼器無法安裝，并且編碼器易受環境等因素影響，可靠性差。為此，簡單、可靠的無傳感器技術亦成為了直驅永磁風力發電技術的研究熱點之一。

鑒于結合空間矢量調制（SVPWM）技術的預測控制算法具有可實現電流的快速精確控制、開關頻率恒定且電流紋波較低、適于數字實現等優點，一些科研工作者將這種方法引用到永磁同步電機的控制系統中，但是預測控制算法本質上是一種基于模型的控制算法，對電機模型參數的失配比較敏感，而電機又存在精確參數不宜獲知、運行中參數易發生變化等特點，因此亟需解決預測控制算法參數魯棒性差的問題。

為了達到電機控制的目的，在電機運轉過程中需實時獲知電機的轉速和轉角信息，而傳統的機械式編碼器存在安裝困難，編碼器易受環境因素影響，可靠性差等問題，為此，近年來無傳感器技術得到了快速發展。但由于不同電機、不同控制方式的電氣特性的差異，使得無傳感器技術不具有普遍適用性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于電流預測的永磁同步電機控制方法，保證永磁同步電機在參數發生變化時還能安全、高效的運行。

本發明的另一目的在于提供上述控制方法的裝置。

基于電流預測的永磁同步電機控制方法，通過脈寬調制控制電機，所述脈寬調制所需的電壓指令按照如下方式產生：

ur*(k)=Hm-1·I*(k)-Hm-1Gm·I(k+1)-e(k)]]>

其中，I(k+1)＝(1-D)I^*(k)+D(2I(k)-I(k-1))

Hm-1=Ldm/Ts00Lqm/Ts]]>