[发明专利]基于FOSMC的永磁同步电机预测电流控制方法及系统

权利要求书

1.基于FOSMC的永磁同步电机预测电流控制方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：

步骤1，在三相静止坐标系下，建立永磁同步电机的电压方程，通过坐标变换得到dq坐标系下的电压方程、定子方程和电磁转矩方程；

步骤2，采集永磁同步电机的转子角速度ω_m和定子三相电流i_a，i_b，i_c，将采集的三相电流经过Clark变换、Park变换得到永磁同步电机在当前时刻dq轴坐标下的等效电流i_d和i_q；

步骤3，将采集的永磁同步电机的转子角速度与给定转速进行比较得到转速差，将转速差作为控制量，设计滑模面和分数阶滑模控制器；

步骤4，将当前时刻的dq轴的等效电流i_d和i_q通过滑模扰动观测器得到参数变化下的电压扰动量f_d(k+1)、f_q(k+1)与电流估计值；

步骤5，将步骤4得到的dq轴的电流估计值与下一时刻的参考电流均输入无差拍电流预测控制器，预测出当前时刻dq轴下的电压U^*_d(k)和U^*_q(k)；

步骤6，将步骤5得到的当前时刻dq轴的电压矢量U^*_d(k)和U^*_q(k)分别与步骤4得到电压扰动量进行补偿后，通过Park逆变换得到αβ坐标系下的电压矢量，将其输入给空间矢量调制模块，得到六个驱动脉冲，驱动逆变器的六个管子，使逆变器输出三相电压给永磁同步电机，确保电机稳定运行。

2.如权利要求1所述的基于FOSMC的永磁同步电机预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤1中所述永磁同步电机的在三相静止坐标系下的电压方程如式(1)所示：

式中，u_A为A相定子电压，u_B是B相定子电压，u_C是C相定子电压，R_s是每相绕组电阻，i_A为A相定子电流，i_B为B相定子电流，i_c为C相定子电流，ψ_A为A相定子磁链，ψ_B为B相定子磁链，ψ_C为C相定子磁链；

dq轴坐标系下的电压方程、定子磁链方程和电磁转矩方程分别如式(2)、式(3)和式(4)所示：

式中，u_d为d轴上的定子电压分量，u_q为q轴上的定子电压分量，i_d为d轴上的定子电流分量，i_q为q轴上的定子电流分量，ψ_d为d轴上的定子磁链分量，ψ_q为q轴上的定子磁链分量，L_d为d轴的定子电感，L_q为q轴的定子电感，ψ_f为永磁体产生的耦合磁链，ω_r为电角速度，T_e为输出电磁转矩，p_n为电机极对数，R_s为每相绕组电阻。