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专利号: 2016112145284
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种五相永磁同步电机有限集模型预测电流控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:根据扩展的派克旋转变换式将自然坐标系下五相永磁同步电机的电压、电流、磁链分别映射到d1-q1和d3-q3两个正交的坐标系下;

步骤2:重新构造FCS-MPCC算法中所用的输入电压矢量控制集,使得d3-q3坐标系下的平均电压矢量幅值为零;即在d1-q1坐标系下的每个基本电压矢量方向上依次选取大矢量、中矢量进行合成,得到虚拟矢量组Ui’,其在d1-q1、d3-q3坐标系下的幅值|Ui’|d1q1、|Ui’|d3q3分别为:

式中,Kv表示Ui’合成时中矢量在控制周期内的占空比;

步骤3:令|Ui’|d3q3为零,求得此时d1-q1坐标系下Ui’的幅值以及占空比Kv分别为:

10个虚拟电压矢量Ui’(i=1,2,3….10)的合成规则为:Ui’=0.618Ui+0.382Ui+10

式中Ui和Ui+10(i=1,2,3….10)分别表示为五相逆变器中第i个大矢量和与之对应的中矢量;

步骤4:采样得到第k个控制周期的相电流,然后经过派克变化得到id1(k),iq1(k),再依据电机电流的离散预测方程式,分别得到每个虚拟电压矢量作用下第k+1控制周期内id1,iq1的预测值;

步骤5:构造五相永磁同步电机FCS-MPCC算法中的目标函数,即:

其中

i*d1(k+1)、i*q1(k+1)分别表示第k+1个控制周期内在d1-q1子空间下d轴和q轴电流的给定值;id1(k+1)、iq1(k+1)分别表示第k+1个控制周期内在d1-q1子空间下d轴和q轴电流的预测值;

步骤6:将每个虚拟电压矢量作用下的id1(k+1),iq1(k+1)依次代入步骤5中的目标函数,选取最小目标函数值对应的虚拟电压矢量作为输出控制量;

步骤7:设计虚拟电压控制集的脉冲序列顺序以及分配其作用时间,即:在每个开关周期Ts内,虚拟矢量Ui’(i=1,2,3….10)的矢量序列为:Ui→Ui+10→Ui,相应的作用时间为:

0.309Ts→0.382Ts→0.309Ts;或者矢量序列为:Ui+10→Ui→Ui+10,相应的作用时间为:

0.191Ts→0.618Ts→0.191Ts;依照此规则将步骤6中选中的虚拟电压矢量转换为对称的脉冲序列施加给五相逆变器。