永磁同步電機單環(huán)模型預(yù)測控制轉(zhuǎn)矩脈動抑制.pdf

1、近年來，隨著永磁同步電機(PMSM)控制策略的發(fā)展，模型預(yù)測控制逐漸在永磁同步電機控制系統(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(SMPC)的優(yōu)勢逐漸凸顯。單環(huán)模型預(yù)測將速度環(huán)和電流環(huán)合并成一個環(huán)，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)且能獲得較好的控制性能。對永磁同步電機單環(huán)模型預(yù)測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)測控制理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計了永磁同步電機單環(huán)模型預(yù)測控制系統(tǒng)并進行詳細分析。

2、針對其飽和約束問題，結(jié)合在實際的工業(yè)過程中對電機的多重約束，建立了永磁同步電機多約束單環(huán)模型預(yù)測控制模型。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轉(zhuǎn)矩脈動原因并建立了轉(zhuǎn)矩脈動數(shù)學(xué)模型，得出轉(zhuǎn)矩脈動的周期性特性。在此基礎(chǔ)上，針對永磁同步電機單環(huán)模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩脈動問題，在模型預(yù)測的基礎(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)測的計算結(jié)合，設(shè)計了永

3、磁同步電機迭代預(yù)測控制算法。利用MATLAB/Simulink對PI控制和迭代預(yù)測兩種控制方案進行對比分析，仿真結(jié)果表明迭代預(yù)測兼具快速動態(tài)響應(yīng)和較高穩(wěn)態(tài)精度優(yōu)勢，明顯改善了永磁同步電機控制性能，證明了方案的可行性。
　　最后基于PESX-Ⅱ組合電力電子傳動開發(fā)平臺和TMS320F2812型DSP控制芯片，對永磁同步電機單環(huán)模型預(yù)測控制系統(tǒng)進行硬件實驗，驗證了永磁同步電機單環(huán)模型預(yù)測具有動態(tài)響應(yīng)快、靜態(tài)誤差小、抗負載擾動能力強的特