[发明专利]基于几何法的永磁同步电机两矢量预测控制方法

摘要

本发明公开了一种基于几何法的永磁同步电机两矢量预测控制系统及方法。本发明的方法包括如下步骤：步骤一：根据无差拍控制思想获得参考电压矢量；步骤二：通过参考电压矢量的位置角快速筛选出三个电压矢量，包括两个非零矢量和一个零矢量，作为备选矢量；步骤三：利用几何法从三个备选矢量中选择出两个电压矢量，并计算出对应的占空比；步骤四：将选择的两电压矢量及占空比转化为对应的开关序列，并经逆变器输出最优电压至永磁同步电机。本发明能有效提高永磁同步电机的稳态性能，且相比于传统的基于解析法的两矢量模型预测控制系统更易于理解，并易于扩展到多相电机控制中。

主权项

1.一种基于几何法的永磁同步电机两矢量预测控制系统，其特征在于，包括转速PI控制器模块、电流采集模块、转子位置反馈模块、坐标变换模块、无差拍电压计算模块、双电压矢量选择及占空比计算模块、电压矢量作用序列模块、逆变器模块和五相永磁同步电机；转速参考值和经转子位置反馈模块得到的实际转速相比较，其转速差值输入至转速PI控制器；转速PI控制器输出基波空间中电流参考值，并输入给无差拍电压计算模块；电流采集模块获取电机定子绕组各相电流值，结合转子位置反馈模块得到的转子位置信息，经过坐标变换模块计算得到旋转坐标系下的直轴电流与交轴电流实际值；无差拍电压计算模块利用测量和计算得到的直轴电流与交轴电流实际值和参考值，根据无差拍控制思想计算出参考电压矢量；双电压矢量选择及占空比计算模块通过判断参考电压矢量的位置角和幅值确定两个基本电压矢量及对应的占空比；电压矢量作用序列模块将两个基本电压矢量及对应的占空比转化为各相绕组开关状态输出至逆变器；逆变器输出最优电压至永磁同步电机。