基于电感辨识的内置式永磁同步电机电流模型预测控制
2021-12-29贾成禹王旭东周凯
电机与控制学报 2021年11期
贾成禹,王旭东,周凯
(哈尔滨理工大学 电气与电子工程学院,哈尔滨 150080)
0 引 言
永磁同步电机广泛采用的电流控制策略是基于转子磁场定向(field-oriented control,FOC)的单输入单输出比例积分(PI)结合d、q轴电压前馈补偿的电流解耦控制[1-2]。近年来的研究表明,由于模型预测控制(model predictive control ,MPC)算法具有快速的动态性能、以及处理多变量约束的能力等优点,被提出作为永磁同步电机电流控制的一种可行的替代方案[3-5]。由Bemporad等人提出的显式模型预测控制[6](explicit MPC,EMPC),将多参数规划理论引入状态和输入受二次约束的线性时不变系统的最优化求解中来,用离线求解方式解决多参数规划问题,对约束状态空间分区并设计各区间的显式反馈控制规律,在线计算部分简化为根据系统当前状态,选择实施相应的状态反馈控制律,这种方法把大量计算转移到离线进行,从而克服了传统MPC在线计算量大的缺点,而且有坚实的理论基础,因此受到广泛的关注[7]。
文献[8]提出一种内置式永磁同步电机的显式模型预测电流控制策略,获得了较高的电流环动态性能,设计了在线扰动观测器克服了模型参数变化引起的稳态误差,但是扰动观测器算法较为复杂,在线计算量较大。电机在运行中其参数可能随着温度、磁饱和程度等条件变化,预先设定的固定参数难以实现预测控制算法的理想性能,参数在线辨识是提高控制系统鲁棒性的有效方法,目前应用较广泛的是基于最小二乘法的辨识算法,其结构简单,对叠加白噪声的信号可以实现无偏估计。……
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