永磁同步電機(jī)切換系統(tǒng)模型及最優(yōu)直接轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)控制.pdf

1、隨著電力電子半導(dǎo)體器件、微處理器技術(shù)和新型永磁材料的飛速發(fā)展，近年來(lái)永磁同步電機(jī)已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外的普遍重視。目前，永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的高性能控制方法有矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制。其中直接轉(zhuǎn)矩控制是對(duì)電機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行直接觀測(cè)和控制，因此直接轉(zhuǎn)矩控制具有控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)快速和魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。但是傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制亦存在磁鏈和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大、逆變器開(kāi)關(guān)頻率不恒定以及轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)引起的高頻噪聲等問(wèn)題亟待解決。為此，基于切換系

2、統(tǒng)理論提出了一種系統(tǒng)的建模和控制策略，實(shí)現(xiàn)兩電平逆變器供電的三相永磁同步電機(jī)最優(yōu)直接轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)控制。首先，建立永磁同步電機(jī)切換系統(tǒng)模型；然后在該切換系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上，建立一個(gè)有約束條件的有限時(shí)間最優(yōu)控制目標(biāo)函數(shù)，并運(yùn)用滾動(dòng)優(yōu)化策略求解該目標(biāo)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的最優(yōu)直接轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)控制。在MATLAB和HYSDEL環(huán)境中，通過(guò)對(duì)永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)在傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制和最優(yōu)直接轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè)控制方案下進(jìn)行仿真對(duì)比，驗(yàn)證了該控制方案能夠有效減