表贴式永磁同步电机多步模型预测电流控制简化策略

• Published in: 电机与控制学报 Vol. 27; no. 6; pp. 85 - 95
• Main Authors: 李耀华, 王孝宇, 刘子焜, 陈桂鑫, 刘东梅, 任超
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 长安大学 汽车学院,陕西 西安 710064 01.06.2023
• Subjects: 电机控制; 模型预测电流控制; finite control set; 有限控制集; permanent magnet synchronous motor; model predictive cur-rent control; 简化; 永磁同步电机; 多步预测控制; motor control; multi-step predictive control; simply
• ISSN: 1007-449X
• DOI: 10.15938/j.emc.2023.06.010

TM351; 针对表贴式永磁同步电机多步模型预测电流控制过程中运算量大的问题,提出两种多步预测控制简化策略.建立表贴式永磁同步电机传统多步模型预测电流控制(C-MPCC)模型,基于电压矢量选择规律,提出一种简化策略(S-MPCC).以 n 步预测(n≥2)为例,C-MPCC 需进行(7(n+1)-7)/6 次电流预测计算和(7n-1)次数据比较运算,而S-MPCC仅需(2n-1)×7 次电流预测计算和(25n-26)次数据比较运算,减小运算量.基于S-MPCC,进一步提出增加判断环节的简化策略(S-MPCC-Ⅱ).仿真结果表明,简化策略S-MPCC和S-MPCC-Ⅱ控制下,电机系统运行良好,运行效果与C-MPCC基本相当.采用STM32H743 单片机平台进行 3 种策略的单控制周期执行时间实验验证.实验结果表明,S-MPCC的预测次数和成本函数寻优过程中的数据比较次数仅为C-MPCC的0.32%和0.59%,单控制周期执行时间减小至0.30%.S-MPCC-Ⅱ控制策略可在保持与S-MPCC相同控制效果的条件下,进一步减小运算量,提高系统实时性能.