[发明专利]基于FOSMC的永磁同步电机预测电流控制方法及系统

摘要

本发明公开的基于FOSMC的永磁同步电机预测电流控制方法和系统，将转子角速度与给定转速进行比较得到转速差，输入分数阶滑模控制器；然后，将当前时刻的dq轴的等效电流通过滑模扰动观测器得到参数变化下的电压补偿量与电流估计值，将电流估计值与下一时刻的参考电流均输入无差拍电流预测控制器；最后，将得到的当前时刻dq轴的电压矢量与电压补偿量进行补偿后，经过坐标变换以及空间矢量调制和逆变器，得到三相电压给永磁同步电机，确保电机稳定运行。本发明公开的方法和系统使得分数阶微积分与滑模变结构控制相结合，由于分数阶微积分有更多的自由度，且能够削弱系统在滑动模态过程中的抖振，提高了转速的控制精度。

主权项

1.基于FOSMC的永磁同步电机预测电流控制方法，其特征在于，具体操作过程包括如下步骤：步骤1，在三相静止坐标系下，建立永磁同步电机的电压方程，通过坐标变换得到dq坐标系下的电压方程、定子方程和电磁转矩方程；步骤2，采集永磁同步电机的转子角速度ω_m和定子三相电流i_a，i_b，i_c，将采集的三相电流经过Clark变换、Park变换得到永磁同步电机在当前时刻dq轴坐标下的等效电流i_d和i_q；步骤3，将采集的永磁同步电机的转子角速度与给定转速进行比较得到转速差，将转速差作为控制量，设计滑模面和分数阶滑模控制器；步骤4，将当前时刻的dq轴的等效电流i_d和i_q通过滑模扰动观测器得到参数变化下的电压扰动量f_d(k+1)、f_q(k+1)与电流估计值；步骤5，将步骤4得到的dq轴的电流估计值与下一时刻的参考电流均输入无差拍电流预测控制器，预测出当前时刻dq轴下的电压U^*_d(k)和U^*_q(k)；步骤6，将步骤5得到的当前时刻dq轴的电压矢量U^*_d(k)和U^*_q(k)分别与步骤4得到电压扰动量进行补偿后，通过Park逆变换得到αβ坐标系下的电压矢量，将其输入给空间矢量调制模块，得到六个驱动脉冲，驱动逆变器的六个管子，使逆变器输出三相电压给永磁同步电机，确保电机稳定运行。