[發明專利]一種雙電機轉矩同步系統模型預測電流控制方法

有效

• 申請號: 202011184109.7
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112383248B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 閻彥;栗書兢;張振;史婷娜;宋鵬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02P6/04
• 分類號: H02P6/04;H02P6/34;H02P21/22;H02P21/14;H02P21/20;H02P25/024;H02P27/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

1.一種雙電機轉矩同步系統模型預測電流控制方法，其特征在于，適用于間接矩陣變換器驅動的雙電機轉矩同步系統，包括如下步驟：

1)間接矩陣變換器的整流級采用無零矢量的空間矢量調制策略，由整流級控制器產生PWM控制信號，從而為后續間接矩陣變換器的逆變級提供穩定可靠的直流輸出電壓；

2)以同軸剛性連接的兩臺電機驅動同一負載的雙電機轉矩同步系統為對象，以電機間轉矩同步性能和電流跟蹤性能為主要控制目標，將各臺電機的電流值和電機間轉矩同步誤差ε作為狀態變量，建立雙電機統一預測模型；

3)輸入上一時刻的狀態變量和輸入電壓，利用雙電機統一預測模型得到下一時刻的狀態變量預測值作為輸出，在模型預測電流控制的價值函數評估單元中，通過對加權求和型價值函數中各誤差項的構成分析，著重考慮各誤差的自由分量對固定分量的抵消程度，并對各誤差值進行標么處理，提出一種基于誤差項自由分量的價值函數；

4)針對基于誤差項自由分量的價值函數中權重系數的選取，提出一種無需人為迭代比較的自適應權重系數并用于雙電機轉矩同步系統的模型預測電流控制過程，根據系統運行狀態，通過自適應因子在線實時調節權重系數，在兼顧系統期望的轉矩同步性能和電流跟蹤性能的同時匹配系統工況。

2.根據權利要求1所述的一種雙電機轉矩同步系統模型預測電流控制方法，其特征在于，所述步驟1)中間接矩陣變換器的整流級采用無零矢量的空間矢量調制策略，具體為：

間接矩陣變換器整流級采用無零矢量的SVPWM調制策略以使直流環節電壓極性為正，電壓利用率最大，且電網側為單位功率因數控制；

間接矩陣變換器的整流級在單位開關周期內只使用兩個有效空間矢量，即在任意時刻期望輸出的相電流矢量I_ref是由所處扇區的相鄰兩個有效電流有效矢量合成；整流級的無零矢量SVPWM策略在單位開關周期內的兩個時間段分別用t_μ與t_ν表示，對應的直流電壓分別為u_μ與u_ν，對應的占空比分別為d_μ與d_ν；

在單位開關周期內間接矩陣變換器中間直流環節平均電壓u_{dc_av}表達式為

式中，cosθ_in＝max{|cosθ_a|,|cosθ_b|,|cosθ_c|}；θ_a、θ_b、θ_c和u_im分別為間接矩陣變換器輸入相電壓的相角和幅值。

3.根據權利要求1所述的一種雙電機轉矩同步系統模型預測電流控制方法，其特征在于，所述步驟2)中電機間轉矩同步誤差ε定義如下：

ε＝T_e1-T_e2

式中，T_e1和T_e2分別為兩臺電機的輸出轉矩。