[发明专利]永磁同步电动机低复杂度预测控制方法

摘要

本发明公开了一种永磁同步电动机低复杂度预测控制方法，其中控制电路包括三相全桥逆变电路、检测电路、驱动电路以及控制电路，通过计算位置反馈得出当前时刻电动机的转速，与位置反馈值、电流信号一起传输给控制电路；通过控制电路内部的通用永磁同步电动机离散数学模型计算出下一时刻的电流预测值，依据当前采样电流、参考电流的位置关系设计开关状态判据，满足判决的开关状态计算目标函数，得到使目标函数最小的开关状态输出，控制逆变电路上各桥臂的开关。本方法通过参考电流和电流矢量的关系，设计简单判据，来对电压矢量进行预先判断，有效的减小了每次所需计算开关状态的个数，很大程度上降低了算法的计算量以及控制的复杂度。

主权项

1.一种永磁同步电动机低复杂度预测控制方法，所述的电动机采用三相全桥逆变电路作为驱动电路，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：步骤1，设定速度参考值，根据给定的速度参考值与电动机的速度反馈值的差值进行PI调节，得到参考电流；步骤2，采样得到电动机定子三相绕组的电流数据，将该采样数据变换到dq坐标系下的坐标；步骤3，根据电动机转子位置角度，将三相全桥逆变电路在不同开关状态下对应的电压矢量转换到dq坐标系下；步骤4，以步骤2得到的转换后的坐标为终点，dq坐标轴原点为起点，可得当前采样电流向量；同样以坐标轴原点为起点，以PI调节计算得到的参考电流为终点，可得参考电流向量；根据采样电流向量、参考电流向量的位置关系，以及电压矢量在dq坐标系下的数值，筛选在当前采样电流向量、参考电流向量之间的电压矢量；步骤5，根据当前采样电流向量及步骤4中筛选出的电压矢量，采用离散化的永磁同步电动机通用数学模型，预测下一个时刻的定子电流预测向量，建立参考电流向量和电流预测向量之差二次型为目标函数，计算不同电压矢量对应的数值，选取令该值最小的电压矢量；步骤6，采用目标函数最小值对应的电压矢量对电动机进行控制，得到作用于三相全桥逆变电路三个桥臂最优开关状态。