全速域永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制.pdf

1、由于永磁同步電機(jī)具有效率高、功率密度大及重量輕等優(yōu)點(diǎn)，已在很多需要高動態(tài)響應(yīng)和寬調(diào)速范圍的工業(yè)場合得到了廣泛應(yīng)用。對于由內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)驅(qū)動的電動汽車，在基速以下通常采用最大轉(zhuǎn)矩電流比（MTPA）控制，以提高驅(qū)動系統(tǒng)的運(yùn)行效率；而在基速以上采用弱磁（FW）控制，以拓寬電機(jī)運(yùn)行速度范圍。本文利用模型預(yù)測控制（MPC）在處理多變量復(fù)雜約束問題時的優(yōu)越性，研究了全速域永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制方法。
　　首先，在研究傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)矢量

2、控制（FOC）和直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）系統(tǒng)的同時，詳細(xì)介紹了新型高性能模型預(yù)測控制算法在內(nèi)埋式永磁同步電機(jī)中的應(yīng)用。電流預(yù)測控制（CPC）類似于矢量控制，專注于控制定子d、q軸電流，以預(yù)測控制器取代電流內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制（TPC）直接控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩，但具有比直接轉(zhuǎn)矩控制更優(yōu)的動態(tài)性能。通過對比四種控制方法，并結(jié)合電動汽車運(yùn)行特點(diǎn)和控制需求，探討了適合于電動汽車的控制方法。
　　其次，在對MTPA進(jìn)行數(shù)學(xué)推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，給出了其數(shù)學(xué)

3、意義和物理意義，對比分析了MTPA模式和id=0模式的控制性能。根據(jù)MTPA運(yùn)行特點(diǎn)，對基于公式計(jì)算法的MTPA控制策略進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。重點(diǎn)研究了基于高頻注入法的MTPA控制策略，包括：MTPA高頻坐標(biāo)系建立、最優(yōu)MTPA角度提??；提出了基于轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制算法的MTPA控制策略，設(shè)計(jì)了MTPA預(yù)測控制器，提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能，并對開關(guān)頻率進(jìn)行了約束限制。
　　接著，從弱磁控制基本理論出發(fā)，考慮逆變器實(shí)際輸出電壓和電流限制，規(guī)劃電機(jī)運(yùn)