[发明专利]基于改进欧拉法的快速矢量筛选预测转矩控制方法

摘要

本发明公开了一种基于改进欧拉法的快速矢量筛选预测转矩控制方法，首先计算出当前时刻定子磁链的角度，通过扇区判断模块确定定子磁链所在扇区，计算出当前时刻的电磁转矩，将参考转矩和实际转矩比较产生转矩误差；然后快速筛选出三个优化电压矢量，利用二阶欧拉公式可精确预测出下一时刻的定子磁链值和转矩值；最后通过最优价值函数获得逆变器的最优开关状态，逆变器将开关状态转变成电压输出给永磁同步电机，驱动电机运行。本发明缩短了处理器的计算时间，预测值更加精确，不仅解决了永磁同步电机模型预测转矩控制在线计算量大、执行时间长的问题，而且电流、转矩、磁链的预测结果也更加精确。

主权项

1.一种基于改进欧拉法的快速矢量筛选预测转矩控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)采样k时刻电流ia(k)，ib(k)，ic(k)，通过Clark变换得到k时刻α轴电流iα(k)，β轴电流iβ(k)，通过Park变化得到k时刻d轴电流id(k)，q轴电流iq(k)；(2)根据步骤(1)得到的k时刻电流iα(k)，iβ(k)，计算出k时刻α轴磁链大小ψα(k)、β轴磁链大小ψβ(k)和定子磁链在αβ轴的角度θs，并根据所述角度θs判断出k时刻定子磁链所在位置；(3)根据所述步骤(2)计算出的定子磁链在αβ轴的角度θs，将定子磁链按角度进行扇区划分，得到六个扇区的区间分别为(4)计算k时刻实际转矩值，并将k时刻的实际转矩值和参考给定转矩值两者进行大小比较：若实际转矩值小，则选择可增大电磁转矩的电压矢量；若实际转矩值大，则选择可减小电磁转矩的电压矢量；(5)根据定子磁链在αβ轴上的角度将其进行扇区判断，在所述步骤(3)划分的六个扇区中，通过计算预测转矩大小和理想转矩大小的误差，筛选出能使预测转矩值跟随理想转矩值变化的基本电压矢量，从而将基本电压矢量从八个快速筛选成三个；(6)分别在所述步骤(5)筛选的三个基本电压矢量作用下，利用改进的二阶欧拉公式预测出(k+1)时刻的d轴电流值id(k+1)，q轴电流值iq(k+1)，d轴磁链值ψd(k+1)，q轴磁链值ψq(k+1)，定子磁链值ψs(k+1)，转矩值Te(k+1)；(7)分别在所述步骤(5)筛选的三个基本电压矢量作用下，根据下式计算目标价值函数G：其中，为理想转矩值大小；为理想磁链值大小；k_ψ为权重系数；然后通过比较3个G值，找到其中最小的G值，所述最小的G值所对应的即为最优电压矢量；(8)将所述最优电压矢量输送给永磁同步电机。