一种基于模型预测的永磁同步电机直接转矩控制策略

摘要

针对传统直接转矩控制(DTC)方法中电压矢量切换时间不固定以及电压矢量切换点受限于滞环宽度等问题,将模型预测控制(MPC)应用于永磁同步电机(PMSM)DTC系统,提出了一种优化的电压矢量预测选择方法.一方面,将预测的定子磁链和电磁转矩送入相应的滞环控制器,从电压矢量有限集中选择合适的电压矢量以确保预测的磁链和转矩分别在各自的滞环内;另一方面,引入代价函数和优化策略,选择不同情况下相应的最优电压矢量,且可以同时考虑电流保护等额外的控制目标.在一台凸极PMSM驱动平台上对所提出的控制策略进行了试验验证.试验结果表明,所提出的控制策略能够有效地将转矩控制在滞环内,验证了该策略的有效性.