【摘要】：模型預測控制(MPC)技術近年來在高動態(tài)性能電機驅(qū)動系統(tǒng)中應用廣泛。為了克服傳統(tǒng)MPC技術中有限控制集(FCS)造成的穩(wěn)態(tài)電流脈動問題,提出了一種基于混合控制集(MCS)預測控制的永磁同步電機(PMSM)電流脈動抑制方法。分析建立PMSM預測控制系統(tǒng)離散數(shù)學模型,并分析電壓矢量精度與電流脈動之間的關聯(lián)性;在此基礎上,MCS-MPC將電壓源型逆變器有限的有效電壓矢量數(shù),擴展為多個以占空比形式存在的虛擬電壓矢量,并基于上述虛擬電壓矢量完成MPC優(yōu)化問題在線求解;此外,考慮到MCS-MPC系統(tǒng)的參數(shù)敏感性問題,對MCS-MPC系統(tǒng)反饋噪聲問題進行分析討論。最后,搭建雙15 k W PMSM對拖樣機測試平臺進行試驗分析,分析內(nèi)容包括MCS方法動態(tài)跟蹤特性、電流脈動穩(wěn)態(tài)效果。試驗結(jié)果表明所提出的MCS-MPC方法在保留了傳統(tǒng)預測控制技術高動態(tài)響應的基礎上,可有效降低PMSM穩(wěn)態(tài)電流脈動幅度和運行噪聲。
[Abstract]:Model Predictive Control (MPC) technology has been widely used in high dynamic performance motor drive systems in recent years. In order to overcome the steady current pulsation problem caused by finite control set (FCS) in traditional MPC technology, a (PMSM) current pulsation suppression method for permanent magnet synchronous motor (PMSM) based on hybrid control set (MCS) predictive control is proposed. The discrete mathematical model of PMSM predictive control system is established, and the correlation between voltage vector accuracy and current pulsation is analyzed. On this basis, MCS-MPC extends the limited number of effective voltage vectors of voltage source inverter to several virtual voltage vectors in the form of duty cycle, and solves the MPC optimization problem online based on the virtual voltage vector. In addition, considering the parameter sensitivity of MCS-MPC system, the feedback noise of MCS-MPC system is analyzed and discussed. Finally, double 15 k W PMSM is built to test and analyze the prototype test platform, including the dynamic tracking characteristics of MCS method and the steady-state effect of current pulsation. The experimental results show that the proposed MCS-MPC method can effectively reduce the steady-state current fluctuation amplitude and operating noise of PMSM on the basis of retaining the high dynamic response of the traditional predictive control technology.
【作者單位】： 國網(wǎng)遼寧省電力有限本溪供電公司;沈陽大學電氣工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(50274052)
【分類號】：TM341

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