[發明專利]基于有效開關時間的三相四開關永磁同步電機系統模型預測控制方法有效
| 申請號： | 201810385787.6 | 申請日： | 2018-04-26 |
| 公開（公告）號： | CN108599652B | 公開（公告）日： | 2019-11-08 |
| 發明（設計）人： | 孫丹;鄭志豪;蘇均攀 | 申請（專利權）人： | 浙江大學 |
| 主分類號： | H02P21/05 | 分類號： | H02P21/05;H02P21/18;H02P21/22;H02P21/14;H02P25/026;H02P27/06;H02P6/34 |
| 代理公司： | 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224 | 代理人： | 王琛 |
| 地址： | 310013 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 有效開關 偏移電壓矢量 永磁同步電機 電機系統 系統模型 預測控制 三相四開關逆變器 開關管驅動信號 電容電壓波動 磁鏈控制 磁鏈誤差 次數減少 電機運行 電壓矢量 負擔降低 控制算法 控制周期 模型預測 驅動控制 系統計算 預測計算 運行性能 直接計算 矢量 偏移 引入 扇區 消去 調制 對稱 優化 | ||
1.一種基于有效開關時間的三相四開關永磁同步電機系統模型預測控制方法，包括如下步驟：
(1)通過測量得到電機的三相定子電流ia～ic和轉子位置角θr，并對轉子位置角θr進行微分得到電機轉速ωr，同時采集三相四開關逆變器中A相上橋臂電容電壓VC1和A相下橋臂電容電壓VC2；
(2)根據步驟(1)中采集到的信息計算出電機的磁鏈補償量Ψdq_com以及磁鏈給定矢量Ψdq_ref；
(3)根據電容電壓VC1和VC2確定偏移電壓矢量Voff，進而結合d-q坐標系下的磁鏈給定矢量Ψdq_ref計算出電機在α-β坐標系下的偏移磁鏈誤差矢量ΔΨαβ_off；
(4)根據偏移磁鏈誤差矢量ΔΨαβ_off計算每個控制周期中三個基本電壓矢量對應的持續作用時間tMS、tL、tSS；
(5)根據偏移磁鏈誤差矢量ΔΨαβ_off以及持續作用時間tMS、tL、tSS確定每個控制周期中三相四開關逆變器B、C兩相上橋臂開關器件對應的有效開通時間TB和TC，具體標準如下：
當ΔΨα_off≥0且ΔΨβ_off≥0時，TB＝tL+tSS，TC＝tSS；
當Ψα_off＜0且ΔΨβ_off≥0時，TB＝tL+tMS，TC＝tMS；
當ΔΨα_off＜0且ΔΨβ_off＜0時，TB＝tMS，TC＝tL+tMS；
當ΔΨα_off≥0且ΔΨβ_off＜0時，TB＝tSS，TC＝tL+tSS；
其中：ΔΨα_off和ΔΨβ_off分別為偏移磁鏈誤差矢量ΔΨαβ_off的α軸分量和β軸分量；
進而采用對稱調制方法生成B、C兩相開關器件的驅動信號，用以對電機系統施加控制。
2.根據權利要求1所述的三相四開關永磁同步電機系統模型預測控制方法，其特征在于：所述步驟(2)中通過以下公式計算電機的磁鏈補償量Ψdq_com：
Δia＝KpΔVDC
Ψdq_com＝LdΔiacosθr+j(-LqΔiasinθr)
其中：ΔVDC為直流偏置量，Δia為故障相補償電流，s為拉普拉斯算子，Kp為設定的比例增益系數，Ld和Lq分別為電機的直軸電感和交軸電感，j為虛數單位。
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