基于期望电压矢量的永磁同步电机快速速度预测控制

针对传统永磁同步电机速度预测控制系统的价值函数速度与电流项权重系数难以确定,且采用遍历方式选择控制电压矢量导致计算量大这2个缺点,提出一种基于期望电压矢量的快速速度预测控制方法。利用泰勒级数对电机速度模型进行离散化,获得期望电压矢量;将价值函数中转速和d轴电流的误差项均转化为电压量纲,避免了权重系数的调整;利用Clark变换计算期望电压矢量的角度,得到期望电压矢量所在的局部扇区。将构成该局部扇区的基本电压矢量作为备选电压矢量,代入价值函数计算,令价值函数最小的备选电压矢量作为控制电压矢量调节逆变器。仿真和实验结果表明,所提出的方法无需调节权重,就可达到传统方法在最佳权重时的系统稳态误差,便于实际应用,且计算步骤节省约55%。

基于局部扇区的五相永磁同步电机预测电流控制

针对传统五相永磁同步电机预测电流控制存在计算量过大的缺点,提出一种基于局部扇区的预测电流控制:首先,通过前向欧拉公式将五相电机数学模型进行离散化,得到单步预测电流模型;然后,以控制目标期望值代替预测值求得期望电压矢量,并判断其所在扇区,从而可将传统的21个备选电压矢量缩减至构成局部扇区的5个,大大的减少了计算量和复杂度。在MATLAB/Simulink环境下搭建系统模型进行仿真,结果表明该方法在不改变系统控制性能的情况下,计算量大大减少,提高了应用价值。