殷凯轩，高琳，付文华，刘珅

(西安交通大学电气工程学院，710049，西安)

永磁同步电机(PMSM)是一种强耦合、非线性的高阶系统,具有结构简单、功率密度高等优点,是伺服系统执行电机的首选。传统矢量控制方案在电流环控制中普遍采用PI调节器,其原理简单且易于实现,但受限于响应速度慢,以及超调大等问题,难以满足高性能伺服系统对电流环动态特性的要求。

模型预测控制可以实现对指令电流无超调的快速跟随。传统的有限集模型预测,以代价函数为核心,选取有限个开关状态,得到使代价函数误差最小的电压矢量。刘珅等引入虚拟电压矢量将电压矢量空间划分为13个扇区,有效减少了定子电流畸变率[1]。但该方法计算量大,而且以代价函数的复杂度决定系统精度,控制效果易受到影响。基于无差拍电流预测的控制方案,结合空间调制技术,使控制频率固定,具有响应速度快、电流跟随精度高等优点,但受限于控制对象的数学模型,存在对系统内部参数敏感的问题[2]。

针对电感失配问题,可以设计一种改进型电流预测控制算法,以预测值和采样值间的偏差为参考依据,引入补偿因子,对参考电压偏差进行补偿[3]。该算法虽可减小转矩脉动,但忽略了各参数间的耦合问题,参数敏感问题仍然存在。王庚等通过给d轴电流引入误差积分,根据q轴电流响应,动态调整了磁链参数,但忽略了电阻变化带来的稳态误差[4]。谢传林等在误差积分的基础上,引入离散积分的概念,进一步提高了跟踪精度,但仅依赖积分环节会对动态性能造成影响[5]。……