[发明专利]新型滑模观测器的无位置传感器永磁同步电机模型预测控制方法

摘要

本发明公开了一种新型滑模观测器的无位置传感器永磁同步电机模型预测控制方法，属于机电控制领域。通过改进传统滑模观测器，采用TypeⅡ型跟踪环路对滑模观测器估计的两相等效反电动势的角频率和相角信息实现无差跟踪，有效避免了传统方法采用反正切和微分运算求取转子位置和转速时会放大的高频噪声，使转子位置估计更为精准。同时，以改进滑模观测器估计的电机转子位置角为基础，采用有限集模型预测控制策略，无需整定电流内环参数，实现无位置传感器运行，提高了系统可靠性、降低硬件成本。

主权项

1.新型滑模观测器的无位置传感器永磁同步电机模型预测控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，通过转速调节器根据给定的转速ω^*与电机的实际转速ω的差值得到q轴参考电流i_q*，d轴的参考电流i_d*为0；S2，采集a、b、c三相电流，通过坐标变换得到d轴电流和q轴电流；将k时刻d轴电流i_d(k)，q轴电流i_q(k)和两电平电压源型逆变器7种不同的电压矢量u₀(或u₇)，u₁,…,u₆分别代入预测模型预测得到k+1时刻i_d(k+1)，i_q(k+1)；S3，由i_d*，i_q*和预测得到的i_d(k+1)，i_q(k+1)计算相应代价函数g；S4，选择代价函数g中7个值最小者对应的电压矢量作为逆变器的最优输出，考虑到存在两个零矢量，当最优矢量选择为零矢量时，按照开关切换次数最少的原则选取其中一个；S5，将采集的a、b、c三相电流的转换为电机α，β轴电流，并将α，β轴电流i_α，i_β，以及α，β轴电压u_α，u_β代入新型滑模观测器估计出电机转子位置角θ和转速ω；S6，重复S1‑S5，实现电机的双闭环稳定运行。