[發明專利]一種等分磁鏈圓確定備選電壓矢量集合的方法

有效

• 申請號: 201910610321.6
• 申請日: 2019-07-08
• 公開（公告）號: CN110365273B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 李耀華;任佳越;楊啟東;師浩浩
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: H02P21/30
• 分類號: H02P21/30;H02P21/05
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

1.一種等分磁鏈圓確定備選電壓矢量集合的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、基于直接轉矩控制DTC預測控制，將靜止坐標系下的內切圓3等分，得到兩個角度集合，模型預測控制系統使用3個非零備選電壓矢量，非零電壓矢量幅值為U_dc為母線電壓，角度集合分別為{0°、120°、240°}和{60°、180°、300°}；

S2、將步驟S1靜止坐標系3等分的角度集合和靜止坐標系3等分加0電壓矢量的角度集合，通過定子磁鏈幅值和電機轉矩值計算成本函數g，成本函數g計算如下：

其中，g_f為對磁鏈幅值約束項，T_e^*為參考轉矩值，為參考定子磁鏈幅值，為實際定子磁鏈幅值，為下一時刻的定子磁鏈幅值，T_e(k+1)為下一時刻的轉矩值，下一時刻的定子磁鏈幅值計算如下：

其中，為當前時刻的電壓矢量，為當前時刻的定子磁鏈幅值，Δt為采樣周期；

下一時刻的轉矩公式計算如下：

其中，δ(k+1)為下一時刻的轉矩角，δ(k)為當前時刻的轉矩角，Te(k+1)為下一時刻的轉矩值；

S3、將內切圓3等分對應的電壓矢量集合進行性能對比，再將兩個電壓矢量集合與基本電壓矢量以及傳統開關表進行性能對比，通過成本函數、評價函數、轉矩RMSE、定子磁鏈RMSE和開關頻率因素，選擇最優的電壓矢量集合輸出，具體為：

S301、選擇電壓矢量幅值為U_dc為母線電壓，將內切圓3等分對應的電壓矢量集合{V₁V₃V₅V₀}和{V₂V₄V₆}進行仿真，通過轉矩脈動和定子磁鏈脈動計算出成本函數g平均值的最小值min(g)，對比成本函數平均值、轉矩脈動和定子磁鏈脈動的大小；

S302、選擇電壓矢量幅值為U_dc為母線電壓，將基本電壓矢量集合{V₀-V₆}進行仿真，通過轉矩脈動和定子磁鏈脈動計算出成本函數g平均值的最小值min(g)，對比成本函數平均值、轉矩脈動和定子磁鏈脈動的大小；

S303、選擇電壓矢量幅值為U_dc為母線電壓，將傳統開關表模型進行仿真試驗，通過轉矩脈動和定子磁鏈脈動計算出成本函數g平均值的最小值min(g)，對比成本函數平均值、轉矩脈動和定子磁鏈脈動的大小。

2.根據權利要求1所述的一種等分磁鏈圓確定備選電壓矢量集合的方法，其特征在于，步驟S3中，轉矩RMSE脈動均方根誤差T_{rip_RMSE}計算如下：

定子磁鏈RMSE脈動均方根誤差ψ_{rip_RMSE}計算如下：

其中，n為樣本數量，T_e^*為參考轉矩值，T_e為當前時刻轉矩值，ψ_s^*為參考定子磁鏈幅值。

3.根據權利要求1所述的一種等分磁鏈圓確定備選電壓矢量集合的方法，其特征在于，步驟S3中，評價函數m計算如下：

其中，為參考定子磁鏈幅值，T_e^*為參考轉矩值，T_e為當前時刻轉矩值。

4.根據權利要求1所述的一種等分磁鏈圓確定備選電壓矢量集合的方法，其特征在于，步驟S3中，平均開關頻率f_ave計算如下：

其中，N_switching為逆變器開關總次數，t為仿真時長。