朱俊 王月武 朱艳

收稿日期：2023-07-07；修回日期：2023-12-06

基金项目：广西高校中青年教师科研基础能力提升项目（2022KY0331）；广西科技基地和人才专项（桂科AD23026152）；广西科技大学博士基金项目（校科博21Z19）资助

第一作者：朱俊，在读硕士研究生

*通信作者：王月武，工学博士，工程师，研究方向：电机控制、光伏并网发电、车载DC-DC电源与充电桩，E-mail：895302000@qq.com

摘 要：永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor， PMSM）单矢量模型预测电流控制（model predictive current control， MPCC）中，存在电流具有较大波动、稳态性能较差、依赖模型参数且抗扰能力不足的问题。针对这些问题，研究了双矢量模型预测电流控制（TV-MPCC）算法，该算法在一个采样周期内进行2次电压矢量选择。同时，设计了一种基于改进趋近率（SMRL）的滑模扰动观测器（SMO），滑模增益采用分段式函数来实现。通过仿真实验，验证了所提出的TV-MPCC算法和SMO的有效性。与传统的MPCC相比，TV-MPCC可以显著降低电流的波动，并提高系统的鲁棒性。同时，SMO的引入使得系统能够更好地观测和补偿扰动，进一步提高了系统的稳态性能。本研究表明，双矢量模型预测电流控制结合滑模扰动观测器的方法在提高PMSM的鲁棒性能方面具有较好的效果。

关键词：永磁同步电机；模型预测；电流控制；双矢量；滑模扰动观测器

中图分类号：TM341 DOI：10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2024.03.010

0 引言

永磁同步电机（permanent magnet synchronous motor， PMSM）具有调速极值比例大、过载能力强、动态响应快等优点[1]。随着稀土永磁材料性能提高、成本逐步降低，以及数字信号处理器（digital signal processor， DSP）等永磁同步电机交流驱动系统性能的提升[2]，PMSM控制技术在实际生活中发挥着极其重要的作用。

通过对永磁同步电机控制策略的研究可以大大提高其控制性能。……