[發明專利]電動汽車用永磁同步電機無模型預測轉速控制方法及系統

有效

• 申請號: 201911183746.X
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110829902B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 劉旭東;于海生;趙楊
• 申請（專利權）人: 青島大學
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/34;H02P25/022;H02P27/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種電動汽車用永磁同步電機無模型預測轉速控制方法，其特征在于，包括：

獲取永磁同步電動機的定子電流i_a和i_b，并分別通過坐標變換對應轉化為轉矩電流反饋量i_q和勵磁電流反饋量i_d；

將永磁同步電動機轉子的實時轉速ω和轉速參考值ω_ref輸入至無模型預測轉速控制器中，得到控制輸出其中，為權重值；r(k)是指在當前時刻電機的轉速參考值，即r(k)＝ω_ref，N_p表示預測時域；Δu(k)表示輸入變量變化值；F和Ψ分別表示狀態變量的系數矩陣和輸入變量變化值的系數矩陣，C＝[0 1]，A_m＝1，B_m＝T_sα，C_m＝1，T_s為系統采樣時間，α表示交軸參考電流的比例因子，狀態變量x(k)＝[Δx_m(k) y(k)]^T，y(k)為輸出變量；

將控制輸出與轉矩電流反饋量i_q作差，將差值輸入交軸電流控制器并輸出交軸電壓u_q；

將預設勵磁電流與勵磁電流反饋量i_d作差，將差值輸入直軸電流控制器并輸出直軸電壓u_d；其中

將交軸電壓u_q和直軸電壓u_d經過Park逆變換生成兩相靜止坐標系下的兩相控制電壓u_α和u_β，再經SVPWM調制輸出三相電壓u_a，u_b和u_c，進而控制永磁同步電機的運行。

2.如權利要求1所述的電動汽車用永磁同步電機無模型預測轉速控制方法，其特征在于，無模型預測轉速控制器的構建過程為：

建立永磁同步電機的轉速運動方程，得到不依賴電機模型和參數的超局部模型；

對超局部模型進行離散化，采用無模型預測控制方法，得到無模型預測轉速控制器的數學模型。

3.如權利要求2所述的電動汽車用永磁同步電機無模型預測轉速控制方法，其特征在于，不依賴電機模型和參數的超局部模型的表達式為：

其中，α表示交軸參考電流的比例因子；x_m＝ω表示永磁同步電動機轉子的實時轉速；表示永磁同步電動機轉子的實時角速度；u＝i_q表示轉矩電流反饋量；T_L為負載轉矩；ε₃為參數擾動和模型不確定性；J_m為轉動慣量；B為摩擦系數。

4.如權利要求1所述的電動汽車用永磁同步電機無模型預測轉速控制方法，其特征在于，交軸電流控制器采用PI控制方法來實現。

5.如權利要求1所述的電動汽車用永磁同步電機無模型預測轉速控制方法，其特征在于，直軸電流控制器采用PI控制方法來實現。