基于新型权重因子校正和延时补偿的永磁同步电动机模型预测转矩控制

摘要

为解决永磁同步电动机(Permanent magnet synchronous motor,PMSM)模型预测直接转矩控制(Model predictive direct torque control,MPC-DTC)权重因子和计算延时问题,提出了新型权重因子校正和延时补偿策略,改善PMSM控制性能,完善模型预测转矩控制理论方法。为校核代价函数中的磁链和转矩权重因子,分析了权重因子的本质,利用标准化算法将磁链和转矩转换至无量纲、同幅值范围的变量,并根据转矩和磁链对控制电压波动的响应速度不同,理论地计算出MPC-DTC控制器中的权重因子。与传统的两步计算延时补偿策略不同,所提出的新型补偿方案基于"单周期双采样"算法,需要分三步执行:延时时间计算,补偿电流预测和补偿磁链及转矩预测。试验结果表明,提出的权重因子校核和延时补偿方法能够保证良好的系统性能。