[发明专利]一种基于占空比模型预测控制的相电流重构方法及装置

权利要求书

1.一种基于占空比模型预测算法的相电流重构方法，其特征在于，该方法包括：

以占空比模型预测控制作为调制方式构建驱动系统；

采用多位置耦合采样法进行系统相电流重构；

根据最小采样时间，得出调制方式为占空比模型预测时的重构盲区；所述重构盲区包括低调制盲区和过调制盲区；

消除重构盲区，实现基于占空比模型预测控制的相电流重构方法。

2.根据权利要求1所述的基于占空比模型预测控制的相电流重构方法，其特征在于，所述占空比模型预测控制，包括：

建立永磁同步电机在静止坐标系下的预测定子电流模型；

利用下一时刻的参考电流和预测定子电流模型得到参考电压矢量的角度，通过参考电压矢量的角度选取最优电压矢量；

根据下一时刻的参考电流矢量和预测电流矢量关系，得到其矢量三角形，借助余弦定理计算最优有效电压矢量作用时间。

3.根据权利要求2所述的基于占空比模型预测控制的相电流重构方法，其特征在于，所述最优有效电压矢量作用时间为：

式中，λ^k+1为与参考电压矢量成正比的矢量值，为k时刻作用的有效电压矢量u₄，L_S为同步电感，θ_n为有效电压矢量u₄与λ^k+1之间的夹角。

4.根据权利要求1所述的基于占空比模型预测控制的相电流重构方法，其特征在于，所述低调制区域的重构盲区为有效电压矢量作用时间小于2倍的最小采样时间所造成的重构盲区；

所述过调制区域的重构盲区为零电压矢量作用时间小于2倍的最小采样时间所造成的重构盲区。

5.根据权利要求4所述的基于占空比模型预测控制的相电流重构方法，其特征在于，所述消除重构盲区，包括：

利用两种零电压矢量的相互配合，消除低调制区域和部分过调制区域的重构盲区；

选择合适的脉宽调制周期，将过调制区域的重构盲区排除在线性调制区外。

6.根据权利要求5所述的基于占空比模型预测控制的相电流重构方法，其特征在于，所述利用两种零矢量的相互配合，消除低调制区域和部分过调制区域的重构盲区；具体包括：

每个周期的零电压矢量由U₀(000)和U₇(111)共同作用完成，零电压矢量U₇(111)的作用时间T₇＞最小采样时间T_min，每一个周期的作用矢量由2种零电压矢量和1种有效电压矢量组成；

根据零电压矢量作用的总时间能否使零电压矢量U₀(000)的作用时间T₀和零电压矢量U₇(111)的作用时间T₇同时符合采样要求，将整个线性调制区划分为双零矢量区域、单零矢量区域；

根据划分的调制区域选取可用电压矢量：

当处于双零矢量区域时，可用的两个矢量为U₀(000)和U₇(111)；

当处于单零矢量区域时，可用的两个矢量为U₇(111)和有效电压矢量U_i；

当处于重构盲区时，无可用矢量。