高锋阳,罗引航,张凯越,王文祥,杨乔礼

(兰州交通大学 自动化与电气工程学院,甘肃 兰州 730070)

1 引言

永磁同步电动机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)以其环保节能、可靠性高、力能指标好、抗过载能力强等优点,已经在混合动力汽车、船舶电力推进、医疗机械等领域得到广泛应用[1].目前,模型预测控制(model predictive control,MPC)以其便于约束变量、在线优化规则灵活、易于处理多输入多输出之间存在交互作用问题等优点,成为永磁同步电机控制新策略[2].

目前已有许多学者对基于有限集模型预测的PMSM控制策略进行研究.为了有效减小电流脉动,增强系统的稳态性能,文献[3–4]提出了一种改进方案,在传统单矢量MPC的基础上引入零矢量,解决了采样周期内作用电压矢量幅值固定的问题.文献[5]将待选的第2个矢量由零矢量变为有效电压矢量,作用电压变为方向、幅值均可调的电压矢量.文献[6]提出了一种三矢量模型预测电流控制策略,作用电压可以为任意方向,幅值可调的电压矢量.文献[7–11]提出了预测控制系统的鲁棒性问题并对其进行研究.文献[7–8]提出了一种带干扰观测器的鲁棒模型预测电流控制方法,并构造龙伯格观测器来观察参数失配和模型不确定性对控制性能的影响.文献[9–10]在速度环和电流环的设计中引入前馈补偿,并加入扩展状态观测器估计的集总扰动,优化了PMSM调速系统的控制性能.文献[11]是关于无差拍电流预测控制策略的鲁棒性研究,在无差拍电流预测控制策略中加入离散积分……