基于鲁棒模型的航空交流感应电机预测转矩控制
2021-10-20颜黎明赵冬冬焦宁飞
航空学报 2021年9期
关键词:模型
颜黎明,赵冬冬,焦宁飞
1. 长安大学 汽车学院,西安 710064
2. 西北工业大学 自动化学院,西安 710129
高性能电机驱动系统是航空领域的核心技术和关键装备。在电机控制策略方面,继矢量控制和直接转矩控制之后,契合了电力电子系统开关组合模式及预测控制思想的有限集模型预测控制(Finite Control Set-Model Predictive Control, FCS-MPC),以其概念直观、动态性能好及易于处理非线性约束等诸多优点,成为电力驱动领域的国际研究前沿[1-6]。FCS-MPC由“预测”和“优化”两阶段组成。在“预测”阶段,基于感应电机离散数学模型及电压矢量计算下一时刻感应电机的系统状态[7-11]。失配的电机参数必然引起预测误差,致使在“优化”阶段无法获取最优的电压矢量,导致系统性能下降甚至失稳。针对上述问题,学者们一方面探究不匹配参数与预测误差之间耦合关系,另一方面则研究不同的补偿策略,以提高模型预测控制的鲁棒性能。
在不匹配参数导致预测误差的理论分析方面,学者们建立了不匹配参数与预测误差间的解析表达式。通过仿真法和实验法定量地研究了两者直接的耦合关系。文献[12]针对三相电压源逆变器,分析了不匹配电阻及电感参数在不同负载条件下对定子电流矢量预测误差的影响关系。文献[13]针对永磁同步电机驱动系统,建立了不匹配电阻及电感参数与电磁转矩预测误差的解析表达式,并提出了基于上一采样时刻电流预测误差的补偿策略,减小了电磁转矩脉动,提高了系统的鲁棒性。……
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