[發(fā)明專利]一種永磁同步電機(jī)無權(quán)重系數(shù)預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910398672.5
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110120763B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭磊磊;李琰琰;王明杰;金楠;武潔;吳振軍;楊小亮;章凱旋;王華清;孫怡舒;郭鵬遙
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)學(xué)院
• 主分類號: H02P6/34
• 分類號: H02P6/34;H02P21/20;H02P25/022
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41125
• 代理人: 張彬

1.一種永磁同步電機(jī)無權(quán)重系數(shù)預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制方法，其特征在于，其步驟如下：

步驟一、采樣k時(shí)刻的永磁同步電機(jī)的三相電流i_a、i_b、i_c和永磁同步電機(jī)的角速度ω_r、轉(zhuǎn)子位置角θ_r，并將三相電流i_a、i_b、i_c通過坐標(biāo)變換得到靜止αβ坐標(biāo)系下的α軸輸出電流i_α和β軸輸出電流i_β；

步驟二、利用步驟一中的轉(zhuǎn)子位置角θ_r對α軸輸出電流i_α和β軸輸出電流i_β進(jìn)行坐標(biāo)變換分別求得d軸電流i_d和q軸電流i_q，再將步驟一中的角速度ω_r、轉(zhuǎn)子位置角θ_r和d軸電流i_d代入永磁同步電機(jī)的等效反電動(dòng)勢數(shù)學(xué)模型中，計(jì)算得到永磁同步電機(jī)的α軸等效反電動(dòng)勢e_α和β軸等效反電動(dòng)勢e_β；

步驟三、根據(jù)電壓源逆變器的開關(guān)狀態(tài)S_a、S_b、S_c，得到電壓源逆變器輸出的電壓矢量V_i(S_aS_bS_c)，其中，i＝0,1,2,3,4,5,6,7，開關(guān)狀態(tài)S_a、S_b、S_c的值等于0或1；

步驟四、根據(jù)電壓源逆變器的直流電壓U_dc，對步驟三中的電壓矢量V_i(S_aS_bS_c)對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)S_a、S_b、S_c進(jìn)行坐標(biāo)變換得到逆變器的輸出電壓，也即永磁同步電機(jī)的α軸定子電壓u_αi和β軸定子電壓u_βi；

步驟五、將步驟一得到的α軸輸出電流i_α、β軸輸出電流i_β，步驟二得到的α軸等效反電動(dòng)勢e_α、β軸等效反電動(dòng)勢e_β和步驟四得到的α軸定子電壓u_αi和β軸定子電壓u_βi代入永磁同步電機(jī)的離散電流預(yù)測模型預(yù)測k+1時(shí)刻的α軸輸出電流i_αi(k+1)和β軸輸出電流i_βi(k+1)；

步驟六、將步驟五得到的α軸輸出電流i_αi(k+1)、β軸輸出電流i_βi(k+1)和步驟二得到的α軸等效反電動(dòng)勢e_α、β軸等效反電動(dòng)勢e_β代入永磁同步電機(jī)的定子磁鏈預(yù)測模型預(yù)測k+1時(shí)刻的α軸定子磁鏈ψ_αi(k+1)、β軸定子磁鏈ψ_βi(k+1)并計(jì)算定子磁鏈幅值ψ_si(k+1)；

步驟七、將步驟五得到的α軸輸出電流i_αi(k+1)、β軸輸出電流i_βi(k+1)和步驟六得到的α軸定子磁鏈ψ_αi(k+1)、β軸定子磁鏈ψ_βi(k+1)代入永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩預(yù)測模型，計(jì)算得到永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩T_ei(k+1)；

步驟八、根據(jù)負(fù)載要求設(shè)定參考電機(jī)轉(zhuǎn)矩并根據(jù)參考電機(jī)轉(zhuǎn)矩計(jì)算參考定子磁鏈

步驟九、計(jì)算參考電機(jī)轉(zhuǎn)矩減去步驟七得到的轉(zhuǎn)矩T_ei(k+1)的絕對值得到轉(zhuǎn)矩目標(biāo)函數(shù)g_Ti，計(jì)算參考定子磁鏈減去步驟六得到的定子磁鏈幅值ψ_si(k+1)的絕對值得到定子磁鏈目標(biāo)函數(shù)g_ψi；

步驟十、分別對步驟九得到的轉(zhuǎn)矩目標(biāo)函數(shù)g_Ti和定子磁鏈目標(biāo)函數(shù)g_ψi進(jìn)行二范數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，并通過融合的方式計(jì)算得到新的目標(biāo)函數(shù)G_i：其中，i＝0,1,2,3,4,5,6,7；

步驟十一、比較目標(biāo)函數(shù)G_i的值，將最小的目標(biāo)函數(shù)G_i對應(yīng)的電壓矢量V_i(S_aS_bS_c)作為最優(yōu)矢量，并將最優(yōu)矢量用于控制永磁同步電機(jī)。