永磁同步電機(jī)系統(tǒng)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制策略研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快、應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)，但本文通過(guò)研究分析發(fā)現(xiàn)了其存在權(quán)重系數(shù)整定過(guò)程繁瑣和占空比調(diào)制難以發(fā)揮作用這兩個(gè)問(wèn)題。針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題，本文開(kāi)展了相關(guān)研究工作。
　　本文通過(guò)對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)了等轉(zhuǎn)矩效應(yīng)，即向PMSM系統(tǒng)通入處在一條特定曲線（等轉(zhuǎn)矩線）上的不同電壓矢量會(huì)在下一時(shí)刻獲得相同的電磁轉(zhuǎn)矩輸出。借助等轉(zhuǎn)矩效應(yīng)，本文提出了一種無(wú)需權(quán)重系數(shù)整定的基于等轉(zhuǎn)矩效應(yīng)的預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制策略。本算法首先對(duì)與等

2、轉(zhuǎn)矩線相交的有效矢量進(jìn)行占空比計(jì)算，獲得落在等轉(zhuǎn)矩線上的伏秒電壓矢量并將其組成有限控制集。然后利用只含有磁鏈項(xiàng)的價(jià)值函數(shù)選出有限控制集中磁鏈最優(yōu)的伏秒電壓矢量作為下一周期作用矢量，從而避免了價(jià)值函數(shù)中出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩項(xiàng)和磁鏈項(xiàng)這兩不等量綱項(xiàng)，進(jìn)而避免了權(quán)重系數(shù)的整定問(wèn)題。而且該算法是利用價(jià)值函數(shù)對(duì)占空比計(jì)算后的矢量進(jìn)行優(yōu)化選擇，從而避免了傳統(tǒng)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制策略中占空比調(diào)制環(huán)節(jié)無(wú)法發(fā)揮作用的問(wèn)題，因而具有更優(yōu)的轉(zhuǎn)矩與磁鏈控制性能。
　　通過(guò)對(duì)

3、定子電壓和磁鏈方程的分析研究，本文分別得到了為獲得期望轉(zhuǎn)矩和磁鏈幅值的矢量作用時(shí)間。借助矢量作用時(shí)間，本文提出了一種無(wú)需權(quán)重系數(shù)整定的基于矢量作用時(shí)間的預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制策略。本算法利用矢量作用時(shí)間衡量電壓矢量對(duì)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的作用效果，代替了傳統(tǒng)預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制中的轉(zhuǎn)矩和磁鏈幅值預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)，并將價(jià)值函數(shù)中的轉(zhuǎn)矩和磁鏈幅值誤差項(xiàng)分別替換為兩種矢量作用時(shí)間，進(jìn)而使價(jià)值函數(shù)僅包含時(shí)間這一量綱，從而避免了權(quán)重系數(shù)的整定問(wèn)題。同時(shí)，依靠矢量作用時(shí)間選擇最優(yōu)矢量