[發(fā)明專(zhuān)利]一種永磁同步電機(jī)有限集無(wú)模型容錯(cuò)預(yù)測(cè)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010026150.5
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111162707B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙凱輝;周瑞睿;陳躍;冷傲杰;戴旺坷;吳思成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02P21/00
• 分類(lèi)號(hào): H02P21/00;H02P21/13;H02P21/22;H02P25/022
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種永磁同步電機(jī)的有限集無(wú)模型容錯(cuò)預(yù)測(cè)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：電流傳感器(7)將檢測(cè)的第k個(gè)控制周期的定子電流信息傳送至坐標(biāo)變換模塊(9)，得到第k個(gè)控制周期的d軸電流i_d(k)、q軸電流i_q(k)；i(k)＝[i_d(k)?i_q(k)]^T；i(k)為第k個(gè)控制周期的電流；

同時(shí)，電壓傳感器(8)將檢測(cè)的第k個(gè)控制周期的定子電壓信息傳送至坐標(biāo)變換模塊(10)，得到第k個(gè)控制周期的d軸電壓u_d(k)、q軸電壓u_q(k)；u(k)＝[u_d(k)?u_q(k)]^T；u(k)為第k個(gè)控制周期的電壓；

步驟2：第k個(gè)控制周期的電流i(k)和第k個(gè)控制周期的電壓u(k)傳送至滑模觀測(cè)器模塊(3)，得到第k個(gè)控制周期未知部分觀測(cè)值其中，步驟2所設(shè)計(jì)的滑模觀測(cè)器模塊(3)如式(1)所示

式(1)中，為第k+1控制周期的電流觀測(cè)值，I為單位矩陣，T_s為采樣周期，為第k控制周期的電流觀測(cè)值；α＝diag(α_d,α_q)，β＝diag(β_d,β_q)，其中α_d、α_q表示電機(jī)d軸與q軸電流系數(shù)；β_d、β_q分別為d軸電壓系數(shù)與q軸電壓系數(shù)；γ＝diag(γ₁,γ₂)，γ₁＞0，γ₂＞0為待設(shè)計(jì)的參數(shù)；為第k控制周期的電流觀測(cè)誤差，其中e(k)＝[e_d(k)?e_q(k)]^T，

步驟3：滑模觀測(cè)器模塊(3)輸出的第k個(gè)控制周期未知部分觀測(cè)值和有限控制集模塊(2)中的8個(gè)基本電壓矢量傳送至新型超局部預(yù)測(cè)模型模塊(4)，得到第k+2控制周期的電流預(yù)測(cè)值i^p(k+2)；其中，步驟3的新型超局部預(yù)測(cè)模型模塊(4)如式(2)所示

式(2)中，為第k+2控制周期的電流預(yù)測(cè)值，其中，為第k+2控制周期的d軸電流預(yù)測(cè)值和q軸電流預(yù)測(cè)值；i^p(k+1)為第k+1控制周期的電流預(yù)測(cè)值，其中，表示第k+1控制周期的d軸電流預(yù)測(cè)值和q軸電流預(yù)測(cè)值；u(k+1)＝[u_d(k+1)?u_q(k+1)]^T為第k+1控制周期的電壓，其中，u_d(k+1)、u_q(k+1)分別為第k+1控制周期的d軸電壓和q軸電壓；

步驟4：d軸參考電流值q軸參考電流值和第k+2控制周期的電流預(yù)測(cè)值傳送至代價(jià)函數(shù)最小化模塊(5)，得到最佳電壓矢量所對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)S_a、S_b、S_c傳送至三相逆變器模塊(6)，輸出三相電壓u_a、u_b、u_c連接至永磁同步電機(jī)；

其中，步驟4的代價(jià)函數(shù)最小化模塊(5)如式(3)所示：

式(3)中為d軸參考電流值，為q軸參考電流值；為第k+2控制周期的d軸電流預(yù)測(cè)值，為第k+2控制周期的q軸電流預(yù)測(cè)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁同步電機(jī)的有限集無(wú)模型容錯(cuò)預(yù)測(cè)控制方法，其特征在于，所述滑模觀測(cè)器當(dāng)γ₃＝min{γ₁,γ₂}≥||α||||e(k)||+||h(k)||+η，其中η＞0，時(shí)，有其中，分別為k時(shí)刻未知部分h_d、h_q的觀測(cè)值，γ₃為待設(shè)計(jì)的參數(shù)。