[发明专利]一种基于多矢量模型预测的五相永磁同步电机相间短路容错控制方法

权利要求书

1.一种基于多矢量模型预测的五相永磁同步电机相间短路容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，将检测到的五相永磁同步电机的反馈转速ω_m与将给定转速ω*相比较，得到电机的转速误差，采用PI控制器根据转速误差计算得到五相永磁同步电机的q轴电流参考值i_qref；i_d为d轴电流，由于采用i_d＝0控制，五相永磁同步电机的d轴电流参考值i_dref设为0；

步骤2，当五相永磁同步电机发生相间短路故障时，可根据磁动势不变和中性点为0的约束条件，在对应相发生开路故障的基础上加入补偿电压u_α'，u_β'和补偿电流i_α'，i_β'来消除相间短路电流的影响；

步骤3，利用电流传感器采样五相永磁电机的A、B、C、D、E相电流i_A，i_B，i_C，i_D，i_E和相间短路故障时的短路电流i_sc，根据采样电流确定短路故障对应相缺失时的降阶矩阵，利用所选取的降阶矩阵，对采样得到的五相永磁电机的相电流进行矩阵变换，并加入之前计算得到的补偿电流i_α',i_β'，可得到故障时五相永磁同步电机反馈的d-q轴电流i_d(k)，i_q(k)；

步骤4，根据五相电机反馈的d-q轴电流以及电流参考值，利用无差拍电流预测算法可预测出α-β轴电压参考值，并加入之前计算得到的补偿电压u_α'，u_β'以及反电势补偿可得到短路补偿之后的α-β轴电压参考值u_αref，u_βref；

步骤5，结合基本的五相电机离散预测模型以及从静止坐标系到旋转坐标系的变换矩阵，在容错备选电压矢量的基础上可构建基于电压误差的价值函数；

步骤6，根据之前得到的α-β轴电压参考值u_αref，u_βref，在扇区内通过最短距离的原则进行备选矢量的电压误差判断，可选取出最优的电压矢量组合以及相应作用时间分配；

步骤7，选取最优电压矢量组合其对应的的开关状态输入到PWM模块，可得到各相的开关信号，将得到的开关信号输入到逆变器中控制电机，实现五相永磁同步电机的相间短路容错控制。