[发明专利]一种永磁同步电机单电流传感器控制方法

权利要求书

1.一种永磁同步电机单电流传感器控制方法，先对直流母线电流i_dc进行采样，并利用上一个周期的控制矢量重构出三相电流i_a，i_b，i_c；然后根据每一个候选矢量与电机相电流更新的模式确定每一个重构的相电流的沦陷时间；根据电机离散状态模型计算出每一个候选矢量作用下的预测电流；建立起关于电流跟踪误差与相电流沦陷时间的价值函数，并选取最低价值函数对应的候选矢量作为最优控制矢量;其特征在于：所述方法包括如下步骤：

(1)对直流母线电流i_dc(k)进行采样，利用上一个周期选择的电压矢量U_m(k)计算出相电流更新后的三相电流i_a，i_b，i_c：

通过上面表格得出在电压矢量U_m(k)作用下更新的三相电流：

其中m为电压矢量U_m(k-1)的序号，i_x(k-1)(x＝a,b,c)为上一个周期的更新的三相电流;N(k)为相编码,表达式如下：

(2)计算相电流更新时间T_{re_x}(k)(x＝a,b,c):

其中T_{re_x}(k-1)是上一个采样周期的相电流更新时间；

(3)根据T_{re_x}(k)(x＝a,b,c)，计算出重构相电流i_x(k)(x＝a,b,c)：

(4)根据重构的电机相电流以及转子位置角θ_e计算两相旋转坐标系下的电流i_d(k)，i_q(k)：

其中T_3s/2r是三相坐标系到同步旋转坐标系的变换矩阵；

(5)根据电机离散模型计算在候选矢量U_n(k+1)作用下的电流预测值

[u_dn(k) u_qn(k)]^T＝T_3s/2ru_dc[s_an s_bn s_an]^T

其中R_s，L_s，T_s，ψ_PM，ω_e分别是电机定子电阻，定子电感，采样周期，转子永磁体磁和转子电角速度;[s_an s_bn s_cn]是候选矢量U_n(k+1)的具体开关信号；

(6)计算相电流沦陷时间T_{sunk_x}(k+1)(x＝a,b,c):

确定相电流更新模式：

其中N_n(k+1)是候选矢量U_n(k+1)的相编码；

根据不同模式确定相电流沦陷时间：

Case-I：

Case-II：

(7)建立模型预测控制的价值函数：

J_n＝J_n1+λJ_n2 n＝1,...,6

其中

为dq轴参考电流，λ是J_n2的权重系数；

(8)通过计算不同候选矢量U_n(k+1)作用下的J_n，选择最小的J_n对应的候选矢量作为最优控制矢量U_op(k+1)，并在下一个周期作用于逆变器。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，使用的基本控制方法为模型预测控制。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，仅使用一个直流母线电流传感器。

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，价值函数考虑了dq轴电流的跟踪误差和相电流沦陷时间。