無(wú)電流傳感器的PMSM電流預(yù)測(cè)控制研究.pdf

1、對(duì)于多變量、非線性且強(qiáng)耦合的永磁同步電機(jī)(PMSM)伺服系統(tǒng)，電流預(yù)測(cè)控制使用電機(jī)和逆變器的離散時(shí)間模型來(lái)預(yù)測(cè)電機(jī)電流，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)對(duì)電機(jī)定子電流進(jìn)行高精度控制，從而帶來(lái)某些優(yōu)于傳統(tǒng)的比例積分微分(PID)控制和其他現(xiàn)代控制方法的特性。按電壓矢量的選取方式，電流預(yù)測(cè)控制可分為直接預(yù)測(cè)控制(DPC)、兩矢量預(yù)測(cè)控制(2PC)和無(wú)差拍預(yù)測(cè)控制(PPC)。本文對(duì)DPC和PPC進(jìn)行了探究。
　　電流預(yù)測(cè)控制通常需要電流傳感器檢測(cè)電機(jī)

2、的三相定子電流。一旦電流傳感器出現(xiàn)故障或諸如增益漂移、非零偏置等小誤差時(shí)，系統(tǒng)就可能出現(xiàn)控制性能惡化甚至開(kāi)關(guān)器件損壞等不利情況。無(wú)電流傳感器的控制方法可以降低成本、簡(jiǎn)化硬件系統(tǒng)并避免由電流傳感器的故障或誤差所帶來(lái)的弊端。
　　本文根據(jù)PMSM定子電壓方程推導(dǎo)其離散化的預(yù)測(cè)模型，然后基于預(yù)測(cè)模型和評(píng)價(jià)函數(shù)分析DPC的基本原理，在此基礎(chǔ)上用電流預(yù)測(cè)值代替電流傳感器測(cè)得的實(shí)際電流值來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)電流傳感器的DPC并說(shuō)明其可行性及其控制性能與模

3、型精度的關(guān)系。
　　基于預(yù)測(cè)模型和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)，本文對(duì)PPC的基本原理進(jìn)行分析并與DPC進(jìn)行對(duì)比，在此基礎(chǔ)上用電流預(yù)測(cè)值代替實(shí)際電流值來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)電流傳感器的PPC并說(shuō)明其可行性，然后在預(yù)測(cè)值的獲取過(guò)程及控制性能與模型精度的關(guān)系方面對(duì)無(wú)電流傳感器PPC和無(wú)電流傳感器DPC進(jìn)行對(duì)比分析。
　　為了驗(yàn)證無(wú)電流傳感器電流預(yù)測(cè)控制的可行性和理論分析的正確性，本文在空載、帶載和電機(jī)參數(shù)不準(zhǔn)等情況下對(duì)有無(wú)電流傳感器的D