[发明专利]一种电机模拟器电流跟踪方法及系统

权利要求书

1.一种电机模拟器电流跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立电机模拟器中开关矩阵相电压方程和开关矩阵状态方程，并根据所述开关矩阵相电压方程和所述开关矩阵状态方程建立电机模拟器状态方程；

其中，所述步骤S1中，根据所述开关矩阵相电压方程和所述开关矩阵状态方程建立电机模拟器状态方程包括以下步骤：

S1.1：建立电机模拟器中开关矩阵相电压方程为：

式中，U_aN、U_bN和U_cN分别为开关矩阵交流侧A、B、C三相相电压，U_dc为开关矩阵直流侧的恒定电压，S_A、S_B和S_C分别为开关，将每组开关状态记为S^z；

S1.2：根据所述开关矩阵相电压方程建立开关矩阵状态方程为：

式中，R为负载耦合网络的电阻，L为负载耦合网络的电感，U_a′n、U_b′n、U_c′n分别为主电路变流器A、B、C三相输出相电压，U_nN为主电路变流器中性点与开关矩阵负端之间的电压，i_a，i_b，i_c分别为耦合负载网络A、B、C三相负载电流；

S1.3：建立开关矩阵电压输出点与主电路变流器电压中性点间电压U_xn的方程为：

U_xn＝U_xN-U_nN (3)

式中，U_xN为开关矩阵的输出电压，x为电压的对应相路，其中，x＝a,b,c；

根据上述公式(2)(3)得到电机模拟器状态方程为：

S2：对电机模拟器的负载电流进行采样，根据所述电机模拟器状态方程和所述负载电流建立电机模拟器负载电流的预测模型，根据所述预测模型获取电机模拟器的负载电流预测值；

其中，所述步骤S2中，根据所述预测模型获取电机模拟器的负载电流预测值包括以下步骤:

S2.1：对电机模拟器负载电流i_x进行采样，设定一个开关周期为T_s，对进行离散化：

式中，k为当前采样时刻，为k+1采样时刻的电机模拟器负载电流，为k采样时刻的电机模拟器负载电流；

S2.2：根据上述公式(4)和(5)建立abc坐标系下电机模拟器负载电流的预测模型为：

式中，k＝1,2,3……，为abc坐标系下主电路变流器三相输出电压在k时刻的采样值，为电机模拟器负载电流在k时刻的采样值，为电机模拟器负载电流在k+1时刻的预测值，为主电路变流器电压中性点间电压在k时刻的采样值；

S2.3：建立在αβ坐标系下，采样电流的预测模型为：

式中，为电机模拟器在αβ坐标系下负载电流，为在αβ坐标系下主电路变流器电压中性点间电压在k时刻的采样值，为在αβ坐标系下主电路变流器三相输出电压在k时刻的采样值；

S3：根据所述负载电流预测值构建系统评价函数，根据所述评价函数计算每一组备选开关状态的评价函数值，选取最小评价函数值对应的开关状态作为开关矩阵下一时刻的开关状态，以实现电机模拟器负载电流对电机模型定子电流的跟踪。

2.根据权利要求1所述的电机模拟器电流跟踪方法，其特征在于，将abc坐标系转换为αβ坐标系采用公式为：

式中，i_sα、i_sβ表示αβ坐标系下对应电机模拟器负载电流i_sa、i_sb、i_sc的采样值，u_sα、u_sβ表示αβ坐标系下对应主电路变流器三相输出电压u_sa、u_sb、u_sc的采样值，P_αβ表示abc坐标系转换为αβ坐标系的变换矩阵，计算公式为：