罗宇 李政 桂永麟 柯栋梁 潘先喜 但志敏 汪凤翔

基于模型预测控制算法的永磁同步电机弱磁控制新策略

罗宇1李政1桂永麟1柯栋梁1潘先喜2但志敏2汪凤翔1

(1. 中国科学院海西研究院泉州装备制造研究所 泉州 362200；2. 宁德时代新能源科技股份有限公司 宁德 352100)

针对内嵌式永磁同步电机高速弱磁区域的电压极限椭圆约束及电流参数整定问题，提出一种基于有限集预测电流控制方法和实时电压反馈的混合弱磁控制策略。首先，采用有限集预测电流控制方法在最大转矩电流比和弱磁区域中进行转矩、转速、电流和角度的标定，解决传统复杂电流参数整定问题，提升标定数据的可靠性；其次，在预测电流采样控制方法基础上，结合实时电压反馈，设计弱磁区域的混合弱磁控制策略，避免电流环参数整定的同时，解决电压极限椭圆约束问题和实现高速运行。最后，通过仿真和试验验证了方法的有效性。

永磁同步电机；混合弱磁控制；模型预测控制

1 引言

永磁同步电机(Permanent magnet synchronous motor, PMSM)因其体积小、结构简单、功率密度大、效率高等优点，成为目前新能源电动汽车驱动系统不可或缺的一部分。由于新能源电动汽车存在多种工况的控制需求，例如快速动态响应、高速稳定性和宽调速范围，永磁同步电机成为当前电动汽车驱动系统研究的热点之一。其中，内嵌式永磁同步电机(Interior permanent magnet synchronous motor, IPMSM)的永磁体位于转子内部，具有机械强度高、气隙磁密度高、可有效利用磁阻转矩等优点，更加适合于电动汽车的应用[1-2]。……