[发明专利]一种五相永磁同步电机一相开路预测电流控制方法

摘要

一种五相永磁同步电机一相开路预测电流控制方法，步骤1：静止坐标变换矩阵采用非解耦矩阵，平面和x‑y平面不再正交。步骤2：选择控制x‑y子平面的y轴方向电压矢量为零。步骤3：根据伏秒平衡原理，可以求出对应矢量的作用时间，此时在子平面一共得到8个非零合成矢量。这些合成矢量可以保证x‑y谐波平面的y轴电流分量为零，从而减小系统损耗。步骤4：应用上述合成矢量。步骤5：零矢量和步骤3中的8个非零合成矢量共提供9个可选矢量，由上述技术方案可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的五相永磁同步电机一相开路预测控制，将合成矢量应用到故障后的模型预测电流控制中，具体具有以下优点：1）代价函数中不再包含谐波项，简化了权重系数的选择。2）每个采样时刻的迭代次数从16次变为9次，可以有效减小系统的计算量。

主权项

1.一种五相永磁同步电机一相开路预测电流控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：为保证故障后α‑β平面的定子电流为圆形轨迹，静止坐标变换矩阵采用非解耦矩阵，α‑β平面和x‑y平面不再正交；步骤2：对于具有一个中性点并且不与直流母线中点相连的五相电机而言，一相开路后，选择控制x‑y子平面的y轴方向电压矢量为零；步骤3：根据伏秒平衡原理，能够求出对应矢量的作用时间，此时在α‑β子平面一共得到8个非零合成矢量；这些合成矢量能够保证x‑y谐波平面的y轴电流分量为零，从而减小系统损耗；步骤4：应用上述合成矢量，代价函数由简化为其中，k₁、k₂和k₃为权重系数；为第k+1个采样时刻的电流参考值，I_α(k+1)、I_β(k+1)、I_y(k+1)为第k+1个采样时刻的电流实际值。步骤5：零矢量和步骤3中的8个非零合成矢量共提供9个可选矢量，最优开关状态Sopt的选择过程如下：将电压矢量带入离散后的预测模型中，得到定子电流在下个控制周期的预测值；将预测电流带入代价函数J，比较选择出代价函数最小的Jmin；获得Jmin的电压矢量所对应的开关状态，即为Sopt。