[发明专利]一种基于双层定位的五桥臂双动子初级永磁直线电机模型预测电流控制方法

说明书

本发明公开了一种基于双层定位的五桥臂双动子初级永磁直线电机模型预测电流控制方法，步骤如下：S1：采样两个动子的直流母线电压、AB相电流、动子运行速度和动子角度；S2：计算出两个动子在αβ坐标系下的参考电压矢量；S3：将参考电压矢量投影到固定的全局最优空间电压矢量分布图中，进行电机层定位并选择对应的全局最优控制矢量；S4：将全局最优控制矢量的所有组合分为三种情况；S5：根据全局最优控制矢量的类型，确定逆变器控制信号；S6：将控制信号输入至逆变器中，驱动双动子初级永磁直线电机运行。本发明可以在显著减小五桥臂双动子初级永磁直线电机模型预测电流控制计算量的基础上获得与传统模型预测电流控制完全相同的控制效果。

技术领域

本发明涉及电机驱动与控制技术领域，尤其涉及一种基于双层定位的五桥臂双动子初级永磁直线电机模型预测电流控制方法。

背景技术

基于模型预测电流控制的五桥臂双动子初级永磁直线电机驱动系统相对于传统的三相逆变器控制系统能够减少一相桥臂，从而降低了系统成本。但模型预测电流控制的最大弱点就是系统的计算量会随着系统状态量的增多呈几何级数的增长，从而会影响模型预测电流控制的应用范围。

发明内容

发明目的：针对传统五桥臂双动子初级永磁直线电机模型预测电流控制的过程中，计算量过大的问题，本发明提出一种基于双层定位的五桥臂双动子初级永磁直线电机模型预测电流控制方法。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于双层定位的五桥臂双动子初级永磁直线电机模型预测电流控制方法，所述控制方法包括如下步骤：

S1：采样五桥臂双动子初级永磁直线电机模型中两个电机动子的直流母线电压、AB相电流、动子运行速度和动子角度；

S2：根据所述AB相电流和动子角度，计算出所述两个电机动子在αβ坐标系下的参考电压矢量；

S3：将所述两个电机动子在αβ坐标系下的参考电压矢量投影到固定的全局最优空间电压矢量分布图中，进行电机层定位并选择对应的全局最优控制矢量；

S4：在系统层中根据所述全局最优控制矢量的C相状态，将所述全局最优控制矢量的所有组合分为三种情况；

S5：根据所述全局最优控制矢量满足的三种情况的类型，确定五相电压源型逆变器的控制信号；

S6：将所述五相电压源型逆变器的控制信号输入至五相电压源型逆变器中，驱动双动子初级永磁直线电机运行。

进一步地讲，所述基于双层定位的五桥臂双动子初级永磁直线电机模型包括有双动子初级永磁直线电机、信号采样和控制单元以及五相电压源型逆变器，所述双动子初级永磁直线电机的输出端电性连接信号采样和控制单元的输入端，所述信号采样和控制单元的输出端电性连接五相电压源型逆变器的输入端，所述五相电压源型逆变器的输出端电性连接双动子初级永磁直线电机的输入端和信号采样和控制单元的输入端。

进一步地讲，所述双动子初级永磁直线电机中两个电机动子的结构和参数均相同。

进一步地讲，在所述步骤S2中，计算出所述两个电机动子在αβ坐标系下的参考电压矢量，具体如下：

S2.1：通过所述两个电机动子的AB相电流和动子角度，计算所述两个电机动子在两相旋转坐标系下的电流，具体为：