1.一种永磁同步电机有限集多步模型预测电流控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1，建立数学模型，并对电流状态方程离散化处理；

步骤2，对电流、速度采样和坐标变换，过程如下：在每个采样周期Ts三相电流进行采样，获得三相绕组电流ia，ib，ic，将三相静止坐标系(ABC)的电流模型投影到两相静止坐标系(αβ)，得到Clark变换形式；再将两相静止坐标系下的电流投影到同步旋转坐标系中，得到Park变换形式：式中：θ为机械角；可以知道

步骤3，模型预测电流控制器设计，过程如下：采用模型预测电流控制算法取代了矢量控制的电流环PI控制器，通过预测模型分别计算7种电压矢量的有限集合作用下的电流预测值，式中：id(k+2)，iq(k+2)分别为(k+2)时刻定子电流d、q轴分量；uqi(0,1...7)为包含8种开关状态的有限集合，因为u0和u7都为零矢量，所以只取其一；ωre为电角速度；Rs为定子电阻；ψf为永磁体磁通；p为极对数；B为摩擦系数；J为转动惯量；TL为负载转矩；Ls为表贴式永磁同步电机中的定子电感；

步骤4，经过成本函数选择最优和次优电压矢量，过程如下：成本函数的设计过程为：将电流预测值代入成本函数中，选择使得成本函数值最小和次最小的电压矢量，成本函数形式如下，* 2 * 2

gimin(1)＝|id‑id(k+2)|+|iq‑iq(k+2)|          (6)得到了最优输出电压矢量uout_min1和次最优输出电压矢量uout_min2，步骤5，对最优和次优状态下的电流预测值,分别通过预测模型计算7种电压矢量的有限集合作用下(k+3)时刻的电流预测值，将预测模型表示为如下形式，式中：idmin1(k+3)、iqmin1(k+3)分别为最优电压矢量作用下(k+3)时刻的定子电流d、q轴分量；idmin1(k+2)、iqmin1(k+2)分别为最优电压矢量作用下(k+2)时刻的定子电流d、q轴分量；

将电流预测值代入成本函数中，选择最小的成本函数值，成本函数表示形式下；

* 2 * 2

gimin1(2)＝|id‑idmin1(k+3)|+|iq‑iqmin1(k+3)|            (10)次优情况下和上述最优电压矢量作用下步骤相同，表示形式如下，* 2 * 2

gimin2(2)＝|id‑idmin2(k+3)|+|iq‑iqmin2(k+3)|    (12)式中：idmin2(k+3)、iqmin2(k+3)分别为次优电压矢量作用下(k+3)时刻的定子电流d、q轴分量；idmin2(k+2)、iqmin2(k+2)分别为次优电压矢量作用下(k+2)时刻的定子电流d、q轴分量；

步骤6，根据式(13)选择最终的输出电压矢量uout，最终的选择函数表示形式为，式中：gimin1(1),gimin2(1)分别为(k+2)时刻的最优和次优成本函数值；gimin1(2),gimin2(2)分别为(k+3)时刻的最优和次优成本函数值；

步骤7，如果拓扑到N步预测，预测控制器设计为如下形式，* 2 * 2

gimin(n)＝|id‑idmin(k+N+1)|+|iq‑iqmin(k+N+1)|        (15)式中：id(k+N)，iq(k+N)分别为(k+N)时刻定子电流d、q轴分量；gimin1(n),gimin2(n)分别为(k+N+1)时刻的最优和次优成本函数值；

但是随着预测步数的增加，计算量呈指数增加，所以这里选取上述中的预测步数为2的情况，这样可以保证多步MPCC方法可以更加准确地跟踪给定电流，保证所选电压矢量在两个控制周期内的最优性，而MPCC仅能确保所选电压矢量在一个控制周期内最优；

步骤8，构建新状态dw，称为系统“总和扰动，将状态空间模型表示为，式中： Jn为转子转动惯量；

采用前向欧拉法获得机械运动方程的离散化，表达形式如下，步骤9，利用跟踪微分器TD来对参考输入进行轨迹规划，安排过渡过程，将参考信号v(t)送入TD中，离散化表示形式如下，*

式中：v1为根据设定值ω安排的过渡过程；v2为v1的微分信号；r0为速度因子；h0为滤波因子；h为积分步长；

步骤10，利用扩张状态观测器ESO对系统的各个状态和系统总的扰动进行估计，并根据(17)式设计ESO，表示形式如下，其中，

*

步骤11，采用非线性状态误差控制器的输出iq 上对系统扰动的补偿得到最终的控制律，其过程为：

由于扩张状态观测器能实时估计未知外扰和系统模型，并且给与实时补偿，因而，积分器就不再需要；只要选好了适当的非线性函数及其参数β01、β02，由TD得到参考输入和其微分估计值v1和v2，通过控制状态观测器得到系统转速估计值z1和总扰动估计值z2,其广义误差如下，

o1＝v1‑z1,o2＝v2‑z2                    (23)将广义误差进行非线性组合，得到非线性状态误差反馈控制器，形式如下u0＝β01o1+β02fal(o2,0.5,δ)                  (24)*

非线性状态误差控制器的输出iq上对系统扰动的补偿，得到最终的控制律如下：其中，

2.如权利要求1所述的一种永磁同步电机有限集多步模型预测电流控制方法，其特征在于，所述步骤1的过程如下：

1.1同步旋转坐标系下PMSM的数学模型：式中：ud，uq分别为定子电压d、q轴分量；id，iq分别为定子电流d、q轴分量；Ls表贴式永磁同步电机中的定子电感，Ls＝Ld＝Lq；Rs为定子电阻；ωre为电角速度；ψf为永磁体磁通；J为转动惯量；p为极对数；B为摩擦系数；TL为负载转矩；

1.2采用前向欧拉法获得电流的微分形式 因此电流状态方程的离散化形式为：

式中：ud(k)，uq(k)分别为当前时刻定子电压d、q轴分量；id(k)，iq(k)分别为当前时刻定子电流d、q轴分量；id(k+1)，iq(k+1)分别为(K+1)时刻定子电流d、q轴分量；Ts为采样周期。