基于双平面快速多矢量模型预测的五相磁场增强型永磁电机容错控制

作     者：张丽 徐孔皓 朱孝勇 王献伟 

作者机构：江苏大学电气信息工程学院 

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

年 卷 期：2025年

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] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52277051) 

主　　题：磁场增强型电机 模型预测控制 多矢量 容错控制 转矩脉动抑制 

摘      要：五相磁场增强型永磁容错(flux intensifying fault-tolerant interior permanent magnet， FIFT-IPM)电机凭借其反凸极特性以及较高的三次谐波含量，具备转矩输出大、参数变化小、容错性强等优点，能够满足电动汽车多变运行工况对其驱动电机的需求。模型预测容错控制策略具有动稳态性良好且控制系统结构简单等特点，能够实现电机故障下的稳定运行。但由于五相FIFT-IPM电机丰富的三次谐波反电势含量，导致现有的模型预测电流容错控制算法无法有效跟踪基波与三次谐波电流，并且三次谐波反电势还将产生不容忽视的转矩脉动，进一步恶化容错控制性能。为此，本文提出一种双平面快速多矢量模型预测容错控制策略，能够实现对基波与谐波平面快速有效控制的同时保障良好的动稳态性能。此外，创新性地引入低阶偶次谐波电流注入的方法，抑制转矩脉动并保障高品质转矩输出。最后，通过实验验证所提控制策略的可行性和有效性。