李耀华， 秦 辉， 苏锦仕， 王孝宇， 刘子焜， 陈桂鑫， 刘东梅， 任 超

(长安大学 汽车学院， 陕西 西安 710064)

0 引 言

有限状态集模型预测控制 (FCS-MPC)利用电力电子变换装置开关状态离散有限的特点，通过遍历所有开关状态，得到表征系统未来控制性能的成本函数，并选择令成本函数最小的开关状态作为下一时刻的输出，在永磁同步电机(PMSM)控制领域得到高度关注[1-5]。成本函数作为量化不同开关状态控制效果的指标，构造灵活，可将多个控制目标统一至成本函数中实现系统综合性能优化[6]。但由于不同的控制变量具有不同的量纲和数量级，成本函数不能简单将各自独立的控制性能相加求和，需要设计和整定权重系数。权重系数的设计和整定目前没有成熟的理论和公式，大多基于经验，这也是模型预测控制的难点之一。文献[7]通过试凑法设计权重系数，但需要前期大量的试验。文献[8]构造含权重系数的转矩误差方程，以转矩误差最小设计权重系数，但计算较为复杂。文献[9-12]采用模糊控制来设计和整定权重系数，但模糊论域及规则的设计需要一定的先验验证。文献[13]采用多种群粒子群算法实现权重系数的自整定，但也存在算法计算量较大的问题。文献[14-15]将磁链和转矩转换为两者的相对误差率，将磁链控制和转矩控制统一在同一量纲上，从而消除权重系数，但如果增加开关次数控制等无法实现类似转换的控制目标，依然需要权重系数。文献[16-17]通过无差拍控制可将磁链控制和转矩控制转换为理想电压矢量在定子磁链坐标系上投影分量的控制，从而消除权重系数。……