[发明专利]六相永磁同步发电机占空比合成矢量低复杂度模型预测直接功率控制方法

权利要求书

1.一种六相永磁同步发电机占空比合成矢量低复杂度模型预测直接功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过控制器A/D采样获得永磁同步发电机的定子电压e_a，e_b，e_c，e_x，e_y，e_z和电流i_a，i_b，i_c，i_x，i_y，i_z，经过Clark坐标变换，变换到两相静止坐标系下，以获得该坐标系下电机电压e_α和e_β和电流i_α,i_β，然后求取k时刻的有功功率P^k和无功功率Q^k；

步骤2：电压外环控制器由比例积分控制器构成，生成q轴电流参考值，乘以外环电压，得到有功功率参考值；

步骤3：对发电系统进行空间矢量解耦，然后根据基波子平面和谐波子平面矢量对应关系，得到十二个合成矢量，并对合成矢量重新划分扇区；

步骤4：计算出零矢量作用时复功率的负共轭(-S^*)₀^k+1；

步骤5：计算出零矢量作用时复功率的负共轭差值△(-S*)₀^k+1，并求出期望电压角度θ；

步骤6：根据期望电压角度θ求取期望电压矢量所在的扇区号N；

步骤7：根据无差拍原理计算期望电压矢量的作用时间t₁和零矢量的作用时间t₀，最终生成开关序列。

2.根据权利要求1所述的六相永磁同步发电机占空比合成矢量低复杂度模型预测直接功率控制方法，其特征在于：步骤3中的十二个合成矢量为：

根据幅值不同，将α-β子空间的电压矢量分为4组，由外到内分别为大矢量D₄、中大矢量D₃、中矢量D₂、小矢量D₁；α-β子空间的大矢量D₄映射到z₁-z₂子空间变成小矢量D₁，小矢量D₁映射变成大矢量D₄，中大矢量D₃和中矢量D₂映射后幅值不变，映射到z₁-z₂子空间的矢量由外到内可以表示为D₁，D₃，D₂，D₄；

为了减少谐波电流在z₁-z₂子空间内的流动，选取作用效果相反的D₄和D₃矢量，施加不同的作用时间，可以使合成矢量在z₁-z₂子空间幅值为零，从而减少由谐波子空间电压矢量引起的谐波电流，D₄和D₃矢量在z₁-z₂子空间幅值分别为：

式中，M为合成矢量的幅值；

根据伏秒平衡原则，在z₁-z₂子空间对D₄和D₃层矢量作用时间T_D4和T_D3进行求解可得作用时间为：

式中，T_s为系统的控制周期；

在α-β子空间组成了十二个合成矢量，并对其扇区进行重新划分。