基于快速超扭曲算法的永磁同步電機(jī)預(yù)測(cè)控制*

劉 偉，吳潤(rùn)龍

(東北石油大學(xué)電氣信息工程學(xué)院，大慶 163319)

0 引言

永磁同步電機(jī)(permanent magnet synchronous motor,PMSM)因具有效率高、可靠性能強(qiáng)和功率密度大等顯著優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于新能源電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電、數(shù)控機(jī)床、伺服控制等諸多領(lǐng)域[1]。盡管永磁同步電機(jī)具有諸多優(yōu)勢(shì)，但其仍然是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合和非線性的復(fù)雜系統(tǒng)，對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了很高的要求。傳統(tǒng)矢量控制的轉(zhuǎn)速環(huán)和電流環(huán)都是通過(guò)PI控制完成的，但經(jīng)典的PI控制并不能夠使PMSM表現(xiàn)出高品質(zhì)的動(dòng)態(tài)性能、高精度的穩(wěn)態(tài)性能和抗干擾的強(qiáng)魯棒性能，難以滿足高精尖領(lǐng)域下的工作要求。因此，國(guó)內(nèi)外大量的專家學(xué)者提出了許多先進(jìn)的PMSM控制方法，如滑模控制[2]、預(yù)測(cè)控制[3]、自抗擾控制[4]、內(nèi)模控制[5]等。這些控制方法在應(yīng)用于PMSM控制系統(tǒng)中，取得了很多的研究成果。

PMSM控制系統(tǒng)在引入預(yù)測(cè)控制后，無(wú)差拍電流預(yù)測(cè)控制(deadbeat predictive current control,DPCC) 逐漸成為主流的電流環(huán)控制方法。王宏佳等[6]提出了一種改進(jìn)無(wú)差拍電流預(yù)測(cè)控制算法，在系統(tǒng)電感參數(shù)發(fā)生變化的情況下仍能獲得良好的動(dòng)穩(wěn)態(tài)性能。王庚等[7]詳細(xì)分析了DPCC算法在電機(jī)參數(shù)不匹配時(shí)導(dǎo)致的電流靜差問(wèn)題，并提出一種在電感及磁鏈參數(shù)變化時(shí)的電流靜差消除算法。仝淼等[8]針對(duì)DPCC易受模型失配而產(chǎn)生電流靜差的問(wèn)題，提出了一種具有延遲補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)DPCC控制方法，此算法在PMSM電感、電阻與磁鏈?zhǔn)鋾r(shí)，能夠抑制因參數(shù)失配而引起的電流靜差，以提高對(duì)電流環(huán)的精確控制程度。……