1.一种五相永磁同步电机模型预测转矩控制方法,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五相永磁同步电机在自然坐标系下的电压、电流、磁链、转矩物理量分别映射到d1-q1和d3-q3两个正交坐标系下;
步骤2:对两电平五相电压源逆变器的基本空间电压矢量进行分类,并计算大、中、小电压矢量的幅值分别为:式中,UL,UM,US分别表示大、中、小电压矢量的幅值;Udc表示逆变器直流侧的母线电压大小;
步骤3:根据五相电机的转矩以及磁链误差计算出无差拍电压矢量预测值,再提取出无差拍预测电压矢量的幅值及位置信息;
步骤4:根据计算得到的电压矢量位置信息确定无差拍电压矢量的所在扇区;
步骤5:选取无差拍电压矢量所在扇区内的4个矢量作为预测控制的输入集;
步骤6:对控制集中的电压矢量进行预测评价计算,选取目标函数的最小值对应的电压矢量施加给逆变器;
所述步骤3具体为:
根据k时刻的转矩误差计算出所需负载角δ的变化量△δ为:Teref表示电机转速外环转矩的给定值;δ表示电机定转子磁链之间的负载角,Np表示电机极对数,Ld表示直轴电感,ψf表示永磁体的磁链,ψs表示定子磁链矢量;
根据式 计算出αβ坐标系下的定子磁链误差:
ψsref表示基波磁链的给定值;
无差拍电压矢量预测值在两相αβ静止坐标系下的分量Uα和Uβ为:最后根据式 求得无差拍控制方法中电压矢量的幅值及位置信息:
2.如权利要求1所述的一种五相永磁同步电机模型预测转矩控制方法,其特征在于,所述目标函数为:其中,i=m,m+1,m+2,m+3;m表示每个采样周期内无差拍电压矢量所在的扇区号;
ψsd1-q1ref表示基波空间定子磁链的给定值;Te(k+1)、ψsd1-q1(k+1)分别表示k+1时刻转矩和定ref子磁链的预测值;ψsd3-q3(k+1)表示k+1时刻定子磁链的谐波预测值;ψsd3-q3 为谐波空间定子磁链的给定值;λ1、λ2分别在基波空间和谐波空间定子磁链分量的权重系数。
3.如权利要求2所述的一种五相永磁同步电机模型预测转矩控制方法,其特征在于,目标函数中Imax为:|Ilim|表示设置的电流限定值,当检测某一电压矢量作用后的电流幅值超过最大值的限制,则不选取该电压矢量。