無電流傳感器的PMSM電流預(yù)測控制研究.pdf

1、對于多變量、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)測控制使用電機(jī)和逆變器的離散時(shí)間模型來預(yù)測電機(jī)電流，在盡可能短的時(shí)間內(nèi)對電機(jī)定子電流進(jìn)行高精度控制，從而帶來某些優(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)測控制可分為直接預(yù)測控制(DPC)、兩矢量預(yù)測控制(2PC)和無差拍預(yù)測控制(PPC)。本文對DPC和PPC進(jìn)行了探究。
　　電流預(yù)測控制通常需要電流傳感器檢測電機(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關(guān)器件損壞等不利情況。無電流傳感器的控制方法可以降低成本、簡化硬件系統(tǒng)并避免由電流傳感器的故障或誤差所帶來的弊端。
　　本文根據(jù)PMSM定子電壓方程推導(dǎo)其離散化的預(yù)測模型，然后基于預(yù)測模型和評價(jià)函數(shù)分析DPC的基本原理，在此基礎(chǔ)上用電流預(yù)測值代替電流傳感器測得的實(shí)際電流值來實(shí)現(xiàn)無電流傳感器的DPC并說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)測模型和空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)，本文對PPC的基本原理進(jìn)行分析并與DPC進(jìn)行對比，在此基礎(chǔ)上用電流預(yù)測值代替實(shí)際電流值來實(shí)現(xiàn)無電流傳感器的PPC并說明其可行性，然后在預(yù)測值的獲取過程及控制性能與模型精度的關(guān)系方面對無電流傳感器PPC和無電流傳感器DPC進(jìn)行對比分析。
　　為了驗(yàn)證無電流傳感器電流預(yù)測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)等情況下對有無電流傳感器的D