超高速电机模型预测控制的静差消除双闭环控制策略研究

作     者：王晓琳 李志鹏 WANG Xiaolin;LI Zhipeng

作者机构：多电飞机与电气系统重点实验室(南京航空航天大学)江苏省南京市210016 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2023年第43卷第22期

页      面：8897-8909页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(52177048) 江苏省自然科学基金面上项目(BK20201297)。 

主　　题：模型预测控制 超高速电机 低载波比 自适应权重因子 静差消除双闭环 

摘      要：三矢量模型预测控制不仅可实现交直轴电流的无差拍控制,还具有良好的稳态性能。但应用于高基频低载波比的超高速电机控制系统时,仍存在电流跟踪静差、计算量大等缺陷。文中首先对传统三矢量模型预测控制进行等效控制集优化,在不影响控制性能的情况下,能够大大降低算法复杂度。同时,为提高预测电流误差消除的快速性,提出一种电流预测静差消除双闭环控制策略。设计自适应加权数据选择器,交直轴电流预测误差经自适应加权数据选择器后,通过调节器对逆变器模型角度进行补偿,从而形成内环;外环则由交直流预测电流跟踪误差反馈至电流给定值构成。在该双闭环控制系统中,内环实现了纯延时误差的全补偿,并优化非纯延时误差在交直轴上的分布;外环则能完全消除分布优化后的内环预测误差。仿真分析和实验结果证明了所提控制策略的可行性和有效性。