[发明专利]基于扩展步长和变作用时间的永磁电机预测磁链控制方法

权利要求书

1.一种基于扩展步长和变作用时间的永磁电机预测磁链控制方法，其特征在于，所述方法包括：

基于永磁同步电机的数学模型与电流采样信号，将定子磁链矢量参考值与预测值分别表示为电压矢量作用时间t的函数；

基于扩展预测步长策略，获得每一步预测步长中的定子磁链矢量误差，并基于每一步定子磁链矢量误差之和构建代价函数；

通过求导获得使代价函数取得最小值时所有候选电压矢量的最优作用时间，依次将每一步预测步长中所有候选电压矢量及其对应的最优作用时间带入代价函数中，遍历求取使代价函数取得最小值的最优电压矢量，取第一步预测步长中的电压矢量及其作用时间作为最优解；

根据当前采样时间间隔内最优电压矢量切换与否，进行不同的占空比更新，实现最优解的数字化应用，最终达到最优控制永磁同步电机的目的。

2.根据权利要求1所述的一种基于扩展步长和变作用时间的永磁电机预测磁链控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过预选扇区方法，在每一步预测步长中，将八个候选电压矢量减少为三个。

3.根据权利要求1所述的一种基于扩展步长和变作用时间的永磁电机预测磁链控制方法，其特征在于，所述预选扇区具体为：

根据定子磁链矢量预测参考值和实际值之间的角度差值选取相应的三角形扇区；

随后根据预设原则选取三个备选电压矢量，包括两个有效矢量和一个零矢量：

根据上一个最优电压矢量选取相应开关频率较低的零矢量。

4.根据权利要求1所述的一种基于扩展步长和变作用时间的永磁电机预测磁链控制方法，其特征在于，所述基于扩展预测步长策略，获得每一步预测步长中的定子磁链矢量误差具体为：

使用t₀表示第l个开关切换点，基于测量的定子电流矢量i_s(t₀)和转子位置电角度θ_s(t₀)，计算出定子磁链矢量Ψ_s(t₀)；

在第N步预测中，获取第n个预测步长中定子磁链矢量预测值和参考值，1≤n≤N：

进而获得在第n个预测步长中定子磁链矢量误差值。