[发明专利]一种用于DTC预测控制的转矩角计算简化方法

权利要求书

1.一种用于DTC预测控制的转矩角计算简化方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据电压矢量对转矩角的作用，以及DTC预测控制，能够得出转矩角相应下一时刻k+1的计算表达式，转矩角的变化即为定子磁链角位置的变化；

步骤二，根据由正弦定理，并且电压矢量过Δt后，再结合转矩角的变化的公式，利用泰勒反正切展开式进行简化；

步骤三，将简化后的表达式去除相对误差，分析其静动态动性能变化，最终得到简化后的转矩角计算公式。

2.根据权利要求1所述的一种用于DTC预测控制的转矩角计算简化方法，其特征在于，步骤一中，转矩角相应下一时刻k+1的计算表达式的计算方法如下：

第一步，忽略定子电阻压降，施加电压矢量过后，定子磁链在与其成任意夹角α的电压矢量作用一段时间Δt后，定子磁链的幅值与当前时刻各值的关系如公式1所示，由余弦定理得到，施加电压矢量过后，是关于α变化的函数；

定义q为公式2所示，

将公示2代入公式1中，得到公式3，

通过公式3得到k+1时刻与k时刻的，与的关系，其中当前k时刻的值，为预测的k+1时刻的值；

忽略转子磁链运动，转矩角的变化即为定子磁链角位置的变化，由正弦定理得到，施加电压矢量经过时间Δt后，转矩角的变化如下所示，

Δδ＝Δθ_s-Δθ_f≈Δθ_s 公式5

δ(K+1)为预测的k+1时刻的值，如式公式7所示，

3.根据权利要求1所述的一种用于DTC预测控制的转矩角计算简化方法，其特征在于，步骤二中，转矩角的变化的公式如下：

4.根据权利要求3所述的一种用于DTC预测控制的转矩角计算简化方法，其特征在于，步骤二中，利用泰勒反正切展开式进行简化的具体方法如下，用公式8代替正切函数，δ(k)为当前k时刻的值，δ(k+1)为预测的k+1时刻的值，如公式9所示，

5.根据权利要求1所述的一种用于DTC预测控制的转矩角计算简化方法，其特征在于，相对误差的计算方法如下：

定义和的相对误差率如公式10所示，

定义和的相对误差率如公式11所示，

通过公式12和公式13能够得出相对误差表达式，如公式14所示，

sinδ′(k+1)＝sin(δ+Δδ′) 公式13

6.根据权利要求1所述的一种用于DTC预测控制的转矩角计算简化方法，其特征在于，步骤三中，静动态动性能分析如下，

通过公式和及表面式永磁同步电机转矩方程，得到增加电压矢量前，k+1时刻转矩的预测值为：

通过公式和及表面式永磁同步电机转矩方程，得到增加电压矢量后，k+1时刻转矩的预测值为：

对q和α赋值，根据公式15和公式16得到矩角相对误差随q和α的变化，即完成分析去除相对误差后并简化后的表达式的静动态动性能。