[发明专利]基于电流差分的异步电机无差拍预测电流控制方法和装置

说明书

本发明提供一种基于电流差分的异步电机无差拍预测电流控制方法，包括：获取异步电机的定子电流参考值、当前时刻的电流差分以及前一时刻的电流差分；根据所述定子电流参考值、当前时刻的电流差分、前一时刻的电流差分以及预设的无差拍预测电流模型，确定下一时刻的定子电压预测值；根据定子电压预测值，确定定子电压参考值；根据定子电压参考值，确定逆变器中各个开关管的驱动信号。本发明可实现通过预设的无差拍预测电流模型，使用基于电流差分的鲁棒无差拍预测电流控制算法计算逆变器中各个开关管的驱动信号，以可补偿错误的电机参数，增强鲁棒性，进而无论在采集的参数准确或者参数不准确的情况下，均可使得电机具有良好的动态性能和稳态性能。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及异步电机控制技术领域，尤其涉及一种基于电流差分的异步电机鲁棒无差拍预测电流控制方法和装置。

背景技术

模型预测控制(MPC)出现于20世纪70年代后期工业领域的过程控制中，早期在化工等过程工业应用行业得到了广泛的应用。在20世纪90年代，德国学者Holtz最早把模型预测控制运用到电力电子传动领域。近些年来随着数字处理器性能的提高及其成本的降低，计算量大逐渐不再是限制MPC发展的障碍，MPC以其原理简单、响应速度快、易于处理多约束多变量问题等优点逐渐成为研究的热点。目前，MPC已成为电力电子传动领域控制方法中一个重要的分支。

然而，MPC依赖于被控对象数学模型和参数准确性。在实际应用中，电机运行工作环境、运行工况的变化会导致电机参数的改变，加上参数测量的不准确，这些都会影响控制算法的性能。故此，现有技术中会造成电机运行过程中产生噪音、电流的静态误差甚至发散等问题，这些问题都影响了电机控制系统的控制性能和稳定性。

为解决上述提及的现有技术中所存在的问题，现有技术中通常采用一种基于电流差分的无模型预测控制(MFPC)方法，然而这种现有方法基于有限状态集模型预测控制，依赖于高采样率，采样率较低时效果并不理想，对控制器性能要求较高；此外该现有方法还存在停滞电流的问题，转矩与电流的纹波增大。故此，亟需一种新的电机控制方法。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种基于电流差分的异步电机无差拍预测电流控制方法，以实现通过预设的无差拍预测电流模型，使用基于电流差分的鲁棒无差拍预测电流控制算法计算逆变器中各个开关管的驱动信号，以可补偿错误的电机参数，增强了鲁棒性，进而，无论在采集的参数准确或者参数不准确的情况下，均可以使得电机具有良好的动态性能和稳态性能。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种基于电流差分的异步电机无差拍预测电流控制方法，所述方法包括：

获取异步电机的定子电流参考值、当前时刻的电流差分以及前一时刻的电流差分；

根据所述定子电流参考值、所述当前时刻的电流差分、所述前一时刻的电流差分以及预设的无差拍预测电流模型，确定下一时刻的定子电压预测值；

根据所述定子电压预测值，确定定子电压参考值；

根据所述定子电压参考值，确定逆变器中各个开关管的驱动信号。

可选的，所述获取异步电机的定子电流参考值的方式，包括：

计算所述异步电机的q轴电流；

获取所述异步电机的预设d轴电流；

根据所述q轴电流以及所述预设d轴电流，确定所述定子电流参考值。

可选的，第k时刻的电流差分的获取方式，包括：

获取第k时刻的定子电流采样值，以及第k-1时刻的定子电流预测值；

将所述第k-1时刻的定子电流预测值与所述第k时刻的定子电流采样值的差值作为第k时刻的电流差分；