[發(fā)明專利]基于擴(kuò)展步長和變作用時(shí)間的永磁電機(jī)預(yù)測磁鏈控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010004277.7
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111130419A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋戰(zhàn)鋒;張然
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: H02P23/00
• 分類號: H02P23/00;H02P25/022;H02P6/34;H02P29/50;H02P6/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李林娟

1.一種基于擴(kuò)展步長和變作用時(shí)間的永磁電機(jī)預(yù)測磁鏈控制方法，其特征在于，所述方法包括：

基于永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型與電流采樣信號，將定子磁鏈?zhǔn)噶繀⒖贾蹬c預(yù)測值分別表示為電壓矢量作用時(shí)間t的函數(shù)；

基于擴(kuò)展預(yù)測步長策略，獲得每一步預(yù)測步長中的定子磁鏈?zhǔn)噶空`差，并基于每一步定子磁鏈?zhǔn)噶空`差之和構(gòu)建代價(jià)函數(shù)；

通過求導(dǎo)獲得使代價(jià)函數(shù)取得最小值時(shí)所有候選電壓矢量的最優(yōu)作用時(shí)間，依次將每一步預(yù)測步長中所有候選電壓矢量及其對應(yīng)的最優(yōu)作用時(shí)間帶入代價(jià)函數(shù)中，遍歷求取使代價(jià)函數(shù)取得最小值的最優(yōu)電壓矢量，取第一步預(yù)測步長中的電壓矢量及其作用時(shí)間作為最優(yōu)解；

根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)間間隔內(nèi)最優(yōu)電壓矢量切換與否，進(jìn)行不同的占空比更新，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)解的數(shù)字化應(yīng)用，最終達(dá)到最優(yōu)控制永磁同步電機(jī)的目的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擴(kuò)展步長和變作用時(shí)間的永磁電機(jī)預(yù)測磁鏈控制方法，其特征在于，所述方法還包括：

通過預(yù)選扇區(qū)方法，在每一步預(yù)測步長中，將八個(gè)候選電壓矢量減少為三個(gè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擴(kuò)展步長和變作用時(shí)間的永磁電機(jī)預(yù)測磁鏈控制方法，其特征在于，所述預(yù)選扇區(qū)具體為：

根據(jù)定子磁鏈?zhǔn)噶款A(yù)測參考值和實(shí)際值之間的角度差值選取相應(yīng)的三角形扇區(qū)；

隨后根據(jù)預(yù)設(shè)原則選取三個(gè)備選電壓矢量，包括兩個(gè)有效矢量和一個(gè)零矢量：

根據(jù)上一個(gè)最優(yōu)電壓矢量選取相應(yīng)開關(guān)頻率較低的零矢量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擴(kuò)展步長和變作用時(shí)間的永磁電機(jī)預(yù)測磁鏈控制方法，其特征在于，所述基于擴(kuò)展預(yù)測步長策略，獲得每一步預(yù)測步長中的定子磁鏈?zhǔn)噶空`差具體為：

使用t₀表示第l個(gè)開關(guān)切換點(diǎn)，基于測量的定子電流矢量i_s(t₀)和轉(zhuǎn)子位置電角度θ_s(t₀)，計(jì)算出定子磁鏈?zhǔn)噶喀?Sub>s(t₀)；

在第N步預(yù)測中，獲取第n個(gè)預(yù)測步長中定子磁鏈?zhǔn)噶款A(yù)測值和參考值，1≤n≤N：

進(jìn)而獲得在第n個(gè)預(yù)測步長中定子磁鏈?zhǔn)噶空`差值。