[发明专利]基于无差拍优化与双矢量模型预测的电机控制方法

摘要

本发明公开了一种基于无差拍优化与双矢量模型预测的电机控制方法，包括根据模型预测控制得到下一时刻的电流、磁链和转矩；根据无差拍控制计算得到参考电压矢量；利用转子位置信息得到静止坐标系下的参考电压矢量和位置角；根据位置角判断电压矢量所处的扇区，并相应的选取电压矢量进行计算，得到使目标函数值最小的预测电压矢量；计算得到预测电压矢量和零矢量的作用时间，最后得到六路PWM波驱动逆变器动作的脉冲信号。所述电机控制方法通过无差拍控制得到参考电压矢量的位置角，从而使模型预测控制中的八个电压矢量减少为三个，降低了控制系统的计算量，又通过双矢量模型进一步减少了转矩脉动，进而提高了电机控制系统的稳定性。

主权项

一种基于无差拍优化与双矢量模型预测的电机控制方法，其特征在于，包括：获取当前时刻电机的三相电流、转子位置信息和反馈转速，通过坐标变换得到两相旋转坐标系下的电机两相旋转电流；将给定转速与反馈转速相减，差值经过PI调节器计算得到参考转矩，根据最大转矩电流比控制方法得到参考磁链；根据模型预测控制原理，将计算得到的参考转矩、参考磁链、反馈转速、两相旋转电流以及转子位置信息代入预测模型，预测得到下一时刻的电流、磁链和转矩；根据无差拍控制原理，利用计算得到的参考转矩、参考磁链、反馈转速以及电机两相旋转电流，计算得到参考电压矢量；利用获取的转子位置信息，将计算得到的参考电压矢量通过坐标变换，得到两相静止坐标系下的参考电压矢量，同时，通过反正切计算得到参考电压矢量的位置角；根据参考电压矢量的位置角判断参考电压矢量所处的扇区，然后在相应的扇区内选取相应的电压矢量代入目标函数进行计算，得到使目标函数值最小的预测电压矢量；在一个采样周期时间内，采用双矢量模型预测原理中转矩脉动最小原则，计算得到预测电压矢量的作用时间以及零矢量的作用时间，然后按照预测电压矢量和零矢量的作用时间，调制出六路PWM波驱动逆变器动作的脉冲信号。