永磁同步電機(jī)單環(huán)模型預(yù)測(cè)控制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制.pdf

1、近年來(lái)，隨著永磁同步電機(jī)(PMSM)控制策略的發(fā)展，模型預(yù)測(cè)控制逐漸在永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)中得到應(yīng)用。PMSM傳統(tǒng)雙環(huán)控制中速度環(huán)和電流環(huán)的周期差異的減小使得單環(huán)模型預(yù)測(cè)(SMPC)的優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯。單環(huán)模型預(yù)測(cè)將速度環(huán)和電流環(huán)合并成一個(gè)環(huán)，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)且能獲得較好的控制性能。對(duì)永磁同步電機(jī)單環(huán)模型預(yù)測(cè)控制的研究具有一定的理論及應(yīng)用意義。
　　本文首先在模型預(yù)測(cè)控制理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了永磁同步電機(jī)單環(huán)模型預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)并進(jìn)行詳細(xì)分析。

2、針對(duì)其飽和約束問(wèn)題，結(jié)合在實(shí)際的工業(yè)過(guò)程中對(duì)電機(jī)的多重約束，建立了永磁同步電機(jī)多約束單環(huán)模型預(yù)測(cè)控制模型。仿真結(jié)果表明其不僅具有較好的控制性能，而且能夠有效處理多重約束條件。
　　其次，分析了永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)原因并建立了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)數(shù)學(xué)模型，得出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的周期性特性。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)永磁同步電機(jī)單環(huán)模型預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題，在模型預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上引入輸出轉(zhuǎn)速誤差和控制增量誤差模型，將基于誤差模型的迭代學(xué)習(xí)與基于模型預(yù)測(cè)的計(jì)算結(jié)合，設(shè)計(jì)了永

3、磁同步電機(jī)迭代預(yù)測(cè)控制算法。利用MATLAB/Simulink對(duì)PI控制和迭代預(yù)測(cè)兩種控制方案進(jìn)行對(duì)比分析，仿真結(jié)果表明迭代預(yù)測(cè)兼具快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)和較高穩(wěn)態(tài)精度優(yōu)勢(shì)，明顯改善了永磁同步電機(jī)控制性能，證明了方案的可行性。
　　最后基于PESX-Ⅱ組合電力電子傳動(dòng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)和TMS320F2812型DSP控制芯片，對(duì)永磁同步電機(jī)單環(huán)模型預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了永磁同步電機(jī)單環(huán)模型預(yù)測(cè)具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、靜態(tài)誤差小、抗負(fù)載擾動(dòng)能力強(qiáng)的特