[發明專利]一種兩電平無刷直流電機模型預測電流過調制控制方法

在審

• 申請號: 202011252855.5
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN114499289A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 許多;於鋒;李凱凱
• 申請（專利權）人: 南通萊歐電子科技有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/28;H02P6/34;H02P21/14;H02P21/18;H02P21/22
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1.一種兩電平無刷直流電機模型預測電流過調制控制方法，其特征在于：包括如下步驟：首先，給定轉速參考值N_ref；由編碼器輸出信號得到無刷直流電機的電角度θ_e、電角速度ω_e以及電機實際轉速N；將電機參考轉速和實際轉速的轉速偏差經過PI控制器得到q軸電流的參考值i_q^ref，給定d軸電流參考值i_d^ref＝0；由電流傳感器得到k采樣時刻電機三相定子電流i_a(k)、i_b(k)和i_c(k)，并根據分段線性法確定三相反電動勢e_a(k)、e_b(k)和e_c(k)，對三相定子電流和反電動勢進行Clark變換得到αβ坐標系下的分量i_α(k)、i_β(k)和e_α(k)、e_β(k)，再經過Park變換得到k采樣時刻dq坐標系下的電流分量i_d(k)、i_q(k)和反電動勢分量e_d(k)、e_q(k)；然后，經過一階歐拉前饋方程得到dq坐標系下的離散化定子電流方程，從而確定在k+1采樣時刻的定子電流預測值i_d(k+1)和i_q(k+1)；再經過預測電流價值函數滾動優化從六個有源電壓矢量u_x(x＝1,2,3,4,5,6)篩選出使得價值函數最小的電壓矢量(最優電壓矢量)u_opt以及使得價值函數次最小的電壓矢量(次最優電壓矢量)u_sub，分別計算出在u_opt，u_sub以及u₀單獨作用下的dq軸電流誤差E_d,0、E_d,1、E_d,2、E_q,0、E_q,1、E_q,2，通過調制u₀、u_opt、u_sub這三個電壓矢量，使得dq軸電流誤差在一個采樣周期內平均為零，通過克萊姆法則計算出u₀、u_opt、u_sub三個電壓矢量能夠使得dq軸電流誤差為零的作用時間t₀，t₁，t₂，當0t₀、0t₁、0t₂且t₀，t₁與t₂之和等于采樣時間時，則由u₀、u_opt、u_sub共同作用一個采樣周期，系統運行在線性區；當t₀、t₁和t₂的絕對值之和大于采樣時間時，則由最優電壓矢量作用整個采樣時間，系統以單模運行在過調制區；最后輸出最優逆變器開關狀態。