[发明专利]应用于表贴式永磁同步电机PTC控制策略的权值选择方法

权利要求书

1.一种应用于表贴式永磁同步电机PTC控制策略的权值选择方法，其特征在于：

首先，在基于PTC策略的永磁同步电机控制系统中，通过根据电机参数以及电流测量值对转矩和磁链预测过程进行计算分析，并定义最优电压矢量V_p，从而获得价值函数的等效函数；

然后，通过对价值函数与其对应的等效函数进行比较分析，得到控制周期T不会影响价值函数的寻优过程，并获得用于平衡价值函数中转矩与磁链分量的推荐权值k_e。

2.根据权利要求1所述的应用于表贴式永磁同步电机PTC控制策略的权值选择方法，其特征在于：所述的方法具体过程如下：

(1)转矩与磁链的估计，通过三相电流采样得到三相坐标系下的电机定子电流，通过电机上安装的传感器得到转子位置θ_e、转子的电角速度ω_e；将三相坐标系下的电机定子电流通过三相到两相坐标变换得到α-β坐标系下的定子电流，表贴式永磁同步电机在α-β静止参考系下的平衡方程以及电磁转矩表示为：

式中，V,I为定子电压和定子电流；Ψ_s,Ψ_r为定子磁链和转子磁链(即永磁体磁链)；R,L分别为定子绕线电阻和电感；p为极对数；

T_e为电磁转矩；为Ψ_s的共轭复数；

(2)计算转矩导数以及定子磁链模值的导数，定子磁链Ψ_s与转子磁链Ψ_r表示为|Ψ_s|e^jθs和|Ψ_r|e^jθe，式中θ_s和θ_e为定子磁链与转子磁链的相角，根据以下公式得到定子磁链模值的导数以及得到转矩导数，

其中，

式中，θ_v为定子电压V在α-β静止参考系下的相角；ω_e为转子的电角速度；

(3)转矩-磁链的预测，根据表贴式永磁同步电机在α-β静止参考系下的平衡方程以及电磁转矩T_e方程，依据欧拉离散化方法，计算磁链模值和转矩在t(k+1)时刻的预测值|Ψ_s^p(k+1)|,T_e^p(k+1)：

式中，|Ψ_s(k)|,T_e(k)为t(k)时刻由电流测量值计算得到的磁链模值和转矩值，T表示控制器的控制周期；

(4)定义用于平衡价值函数中转矩与磁链分量的权值k_e以及m，n计算，设

定义

θ_q＝θ_e-θ_s

通过推导计算

(5)修改价值函数J_v

3.根据权利要求1所述的一种应用于表贴式永磁同步电机PTC控制策略的新型权值选择方法，其特征在于：所述步骤(3)中，通过欧拉离散化方法计算磁链模值和转矩在t(k+1)时刻的预测值|Ψ_s^p(k+1)|,T_e^p(k+1)，在寻优过程之前，构建价值函数J对各个预测值进行评估

式中，T_e^*(k+1),|Ψ_s^*(k+1)|为转矩和定子磁链模值的参考值；λ_T,λ_ψ为价值函数的权值。

4.根据权利要求1所述的一种应用于表贴式永磁同步电机PTC控制策略的新型权值选择方法，其特征在于：所述步骤(4)中，根据定义推荐权值k_e，采用欧拉离散化方法，|Ψ_s(k+1)|,T_e(k+1)和|Ψ_s(k)|,T_e(k)之间的关系可以表示为