永磁同步電機系統(tǒng)預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制策略研究.pdf

1、永磁同步電機預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、應(yīng)用靈活等優(yōu)點，但本文通過研究分析發(fā)現(xiàn)了其存在權(quán)重系數(shù)整定過程繁瑣和占空比調(diào)制難以發(fā)揮作用這兩個問題。針對這兩個問題，本文開展了相關(guān)研究工作。
　　本文通過對電磁轉(zhuǎn)矩進行分析發(fā)現(xiàn)了等轉(zhuǎn)矩效應(yīng)，即向PMSM系統(tǒng)通入處在一條特定曲線（等轉(zhuǎn)矩線）上的不同電壓矢量會在下一時刻獲得相同的電磁轉(zhuǎn)矩輸出。借助等轉(zhuǎn)矩效應(yīng)，本文提出了一種無需權(quán)重系數(shù)整定的基于等轉(zhuǎn)矩效應(yīng)的預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制策略。本算法首先對與等

2、轉(zhuǎn)矩線相交的有效矢量進行占空比計算，獲得落在等轉(zhuǎn)矩線上的伏秒電壓矢量并將其組成有限控制集。然后利用只含有磁鏈項的價值函數(shù)選出有限控制集中磁鏈最優(yōu)的伏秒電壓矢量作為下一周期作用矢量，從而避免了價值函數(shù)中出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩項和磁鏈項這兩不等量綱項，進而避免了權(quán)重系數(shù)的整定問題。而且該算法是利用價值函數(shù)對占空比計算后的矢量進行優(yōu)化選擇，從而避免了傳統(tǒng)預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制策略中占空比調(diào)制環(huán)節(jié)無法發(fā)揮作用的問題，因而具有更優(yōu)的轉(zhuǎn)矩與磁鏈控制性能。
　　通過對

3、定子電壓和磁鏈方程的分析研究，本文分別得到了為獲得期望轉(zhuǎn)矩和磁鏈幅值的矢量作用時間。借助矢量作用時間，本文提出了一種無需權(quán)重系數(shù)整定的基于矢量作用時間的預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制策略。本算法利用矢量作用時間衡量電壓矢量對轉(zhuǎn)矩和磁鏈的作用效果，代替了傳統(tǒng)預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制中的轉(zhuǎn)矩和磁鏈幅值預(yù)測環(huán)節(jié)，并將價值函數(shù)中的轉(zhuǎn)矩和磁鏈幅值誤差項分別替換為兩種矢量作用時間，進而使價值函數(shù)僅包含時間這一量綱，從而避免了權(quán)重系數(shù)的整定問題。同時，依靠矢量作用時間選擇最優(yōu)矢量