[发明专利]一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法

权利要求书

1.一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法，其特征在于：包括，

计算永磁同步电机的电压状态方程，得到模型参数失配等效电压扰动的数学表达式；

基于观测器理论、结合所述数学表达式构建电流及等效电压扰动观测模型以观测k+1时刻的电流和等效电压扰动；

利用k时刻的电流参考值预测k+2时刻的所述电流参考值；

根据所述观测模型观测到的所述电流和所述k+2时刻预测的所述电流参考值计算得到k+1时刻的电压矢量；

利用目标函数策略得到补偿后的输出电压矢量并代入代价函数中进行优化，输出优化结果，完成预测控制；

构建所述电流及等效电压扰动观测模型，包括，

其中，E为系数矩阵，第k周期电机的d、q轴电压为u(k)＝[u_d(k) u_q(k)-ψ_fω_e(k) 0 0]^T，和分别为k时刻电机的预测电流，和为k时刻电机的等效电压扰动，T为系统的采样时间；g₁和g₂为所述观测模型增益；

还包括，

系数矩阵

预测k+2时刻的所述电流参考值，包括，

其中，和为k时刻的参考电流，和为预测得到的k+2时刻的所述电流参考值；

得到所述电压矢量包括，

将k+1时刻的所述电流值代入无差拍电流预测控制器内进行计算，得到对应的数学模型表达式如下，

其中，和为所述观测模型观测到的k+1时刻电流，和为预测得到的k+2时刻的所述电流参考值，和为无差拍预测控制器输出的k+1时刻的所述电压矢量；

将所述观测模型观测到的参数失配电压扰动补偿到所述无差拍预测控制器的输出电压上，如下，

则预测k+2时刻电流值，如下，

选取的所述代价函数具体包括，

其中，和为dq轴的电压约束值；

所述永磁同步电机在同步旋转坐标系下的数学模型，包括，

其中，u_d(k)和u_q(k)为k时刻的dq轴采样电压，i_d(k)i_q(k)为k时刻的dq轴采样电流，由于采用的是表贴式永磁同步电机(SPMSM)，因此其交轴与直轴电感近似相等为L_d＝L_q＝L，Ψ_f为电机的磁链，ω_e为转子电角速度，R为电机的定子电阻。

2.根据权利要求1所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法，其特征在于：若考虑系统扰动参数至永磁同步电机电压方程中，则包括，

其中，和分别为k时刻扰动补偿后的电压量，和分别为k时刻电机的等效电压扰动。

3.根据权利要求2所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法，其特征在于：

还包括，

其中，ΔR为电阻扰动，ΔL为电感扰动，ΔΨ_f为磁链扰动。