[发明专利]基于优化占空比的永磁同步电机模型预测控制方法

权利要求书

1.一种基于优化占空比的永磁同步电机模型预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：

考虑到延时补偿，将定子磁链矢量参考值与预测值误差值建立代价函数，在每一个采样周期，通过穷举法可得到下一个采样周期作用的使代价函数最小的电压矢量及其作用时间；

将代价函数表示为电压矢量作用时间t的函数，并通过求偏导数令偏导数为零，得到使得代价函数最小的电压矢量作用时间t_opt；

当上一个采样时刻计算得到的电压矢量作用时间大于一个采样周期时，此矢量可在当前采样周期内继续作用，在当前采样时刻通过穷举法可得到最优矢量及其作用时间，根据两个最优电压矢量及其作用时间，决定采样周期的占空比；

所述占空比更新方案具体为：

1)0≤t_I1≤T_s且t_opt3+t_I1≥T_s

a相为例，假设在(k-1)T_s时刻计算最优电压矢量为u_opt(k-1)，对应的a相电平为高电平，在kT_s时刻计算最优电压矢量为u_opt(k)，对应的a相电平为低电平，T_s为采样周期；

在(k+1)T_s时刻作用的占空比：da＝t_II2/T_s；更新t_II2和t_I1的值：

t_II2＝t_I1

t_I1＝t_opt3+t_II2-T_s

当t_opt3+t_I1≥2T_s时，表示在当前时刻得到的作用时间大于一个采样周期，在(k+1)T_s时刻不再进行电压矢量的计算，前一个采样周期的电压矢量继续在当前采样周期继续作用，占空比的更新方式为：t_I1＝t_I1-T_s；t_II2＝0，直至0≤t_I1≤T_s，再次进行电压矢量的计算；

2)0≤t_I1≤T_s且t_opt3+t_I1≤T_s

与第一种情况类似，t_II2和t_I1值的更新方式如上式所示，将t_I1的值置为0；

3)0≤t_I1≤0且t_opt3+t_I1≥T_s

以a相为例，当u_opt(k)对应电平为1时，此时d_a＝1,否则d_a＝0；在kT_s时刻更新t_II2和t_I1的值，t_II2≤0、t_I1＝t_opt3-T_s，把tII2的值置为0；

当t_opt3≥2T_s时，表明在当前时刻计算得到的作用时间大于两个采样周期，在(k+1)T_s采样周期的占空比只与前一个采样时刻计算的电压矢量有关，占空比的更新方式为：t_I1＝t_I1-Ts；t_II2＝0，直至0≤t_I1≤T_s，再次进行电压矢量的计算；

4)0≤t_I1≤0且t_opt3+t_I1≤T_s

当u_opt(k)对应电平为1时，d_a＝t_opt3/T_s,否则，d_a＝0；在kT_s时刻更新完t_II2和t_I1的值后，t_II2≤0、t_I1＝t_opt3-T_s≤0，把t_II2和t_I1的值置为0。