刘 涛 习金玉 宋战锋 王 萌

基于多核并行计算的永磁同步电机有限集模型预测控制策略

刘 涛1习金玉1宋战锋2王 萌3

（1. 天津工业大学电工电能新技术天津市重点实验室 天津 300387 2. 天津大学电气自动化与信息工程学院 天津 300072 3. 河南师范大学电子与电气工程学院 新乡 453007）

有限集模型预测控制算法存在较长程序执行时间与较短控制周期之间的矛盾，算法执行效率低于传统线性控制算法，进而影响开关频率与控制精度的进一步提高。针对此问题，结合近几年微控制器在多核心领域的发展，以永磁同步电机为被控对象，提出一种基于多核并行计算的有限集模型预测控制策略。由于算法对数据、时序依赖度高，与微控制器中多核心独立运行特点相矛盾，为此，该文设计了双核、四核控制策略架构，并提出数据交换策略和动态标志位。通过搭建实验系统，对所提方法的动稳态性能、附加约束兼容性、程序执行时间进行分析对比，证明了所提方法能够在保持原算法控制性能和控制特点的基础上，有效降低算法执行时间。

永磁同步电机 有限集模型预测控制 多核心 并行计算

0 引言

在过去的十几年中，有限集模型预测控制（Finite Control Set Model Predictive Control, FCS-MPC）算法发展迅速，并在电力电子变换器、电机驱动以及可再生能源等领域得到了国内外学者的广泛关注。与传统的线性控制策略相比，FCS-MPC具有诸如内部解耦、动态性能好、易于加入非线性约束等优点[1-4]。

但是，相比传统线性控制算法，FCS-MPC算法需要更大的计算量[5]。……