[发明专利]基于无差拍优化与双矢量模型预测的电机控制方法

权利要求书

1.一种基于无差拍优化与双矢量模型预测的电机控制方法，其特征在于，包括：

获取当前时刻电机的三相电流、转子位置信息和反馈转速，通过坐标变换得到两相旋转坐标系下的电机两相旋转电流；

将给定转速与反馈转速相减，差值经过PI调节器计算得到参考转矩，根据最大转矩电流比控制方法得到参考磁链；

根据模型预测控制原理，将计算得到的参考转矩、参考磁链、反馈转速、两相旋转电流以及转子位置信息代入预测模型，预测得到下一时刻的电流、磁链和转矩；

根据无差拍控制原理，利用计算得到的参考转矩、参考磁链、反馈转速以及电机两相旋转电流，计算得到参考电压矢量；

利用获取的转子位置信息，将计算得到的参考电压矢量通过坐标变换，得到两相静止坐标系下的参考电压矢量，同时，通过反正切计算得到参考电压矢量的位置角；

根据参考电压矢量的位置角判断参考电压矢量所处的扇区，然后在相应的扇区内选取相应的电压矢量代入目标函数进行计算，得到使目标函数值最小的预测电压矢量；

在一个采样周期时间内，采用双矢量模型预测原理中转矩脉动最小原则，计算得到预测电压矢量的作用时间以及零矢量的作用时间，然后按照预测电压矢量和零矢量的作用时间，调制出六路PWM波驱动逆变器动作的脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算得到预测电压矢量的作用时间的计算公式为：

t1=2(Te*-T0)-S2Ts2S1-S2]]>

t₀＝T_s-t₁

其中，代表参考转矩，S₁代表预测电压矢量带入转矩公式中所求出的转矩斜率，S₂代表零矢量带入转矩公式中所求出的转矩斜率，T₀为初始时刻转矩，T_s为一个采样周期时间，t₁、t₀分别为预测电压矢量和零矢量的作用时间。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算得到六路PWM波驱动逆变器动作的脉冲信号的步骤之前还包括：

在一个采样周期时间内，按照作用时间，将零矢量分散，使得零矢量与预测电压矢量交替作用，并且使得PWM输出波形对称。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在一个采样周期时间内，按照作用时间，将零矢量分为三组，将预测电压矢量分为两组，使得在一个周期内作用的电压矢量依次为：零矢量、预测电压矢量、零矢量、预测电压矢量、零矢量，且作用时间对应为1/4零矢量作用时间、1/2预测电压矢量作用时间、1/2零矢量作用时间、1/2预测电压矢量作用时间、1/4零矢量作用时间。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据参考电压矢量的位置角判断参考电压矢量所处的扇区，然后在相应的扇区内选取相应的电压矢量代入目标函数进行计算的步骤还包括：

将传统扇区按照顺时针旋转30度，得到新的扇区分布；

根据参考电压矢量的位置角，在新的扇区分布中，判断参考电压矢量所处的扇区，然后在相应的扇区内选取2个电压矢量，代入目标函数进行计算。