無模型預測控制（MF-MPC）不依賴被控對象具體數(shù)學模型,轉而以被控對象輸入輸出數(shù)據(jù)為驅動,采用"邊建模、邊控制"的方式,有效解決了傳統(tǒng)有限狀態(tài)集模型預測控制（FCS-MPC）的參數(shù)敏感性問題。然而,現(xiàn)有MF-MPC方法應用于永磁同步電機（PMSM）調(diào)速系統(tǒng)控制時,系統(tǒng)僅對前一周期輸出的單一電壓矢量造成的PMSM電流變化量進行更新,當某一電壓矢量長時間未被價值函數(shù)選中并輸出時,其存儲的電流變化量信息存在較大誤差。基于此,提出一種基于全局電流變化量更新的MF-MPC方法,該方法利用最近3次實際輸出電壓矢量產(chǎn)生的電流變化量信息,在每個控制周期對全部7個電壓矢量對應電流變化量進行計算與更新,可有效提升MF-MPC系統(tǒng)在線建模精確度。最后,依托實驗室25 kW對推樣機對所提方法與傳統(tǒng)單一電流變化量更新的MF-MPC方法進行對比測試,測試結果表明所提方法在保留傳統(tǒng)預測電流控制強魯棒性、高響應能力特點的基礎上,可有效提升MF-MPC系統(tǒng)的在線顯示查找表（LUT）刷新率和全局穩(wěn)定性。 

【文章來源】：電力電子技術. 2020,54(11)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖１?ＰＭＳＭ預測電流控制原理??Ｆｉｇ．?１?Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ＰＭＳＭ??

間隔間的電流??變化量，Ａｊ＊＝［Ａｉ／?Ａ。］。??在此基礎上，根據(jù)產(chǎn)和Ｗ可完成對Ａ＋２時刻??８個電壓矢量對應的電流值預測，即：??Ｍ??＝＞ｉ２?？?＊２＝｜＾１＋Ａｒ?＊??（３）??式（２）中求得的Ａ＋２時刻電流值代入式（１）??中■／后，可求得作用于下一控制周期的最優(yōu)電壓??矢量，至此完成模型預測電流控制全過程。ＦＣＳ－ＭＰＣ??與ＭＦ－ＭＰＣ之間的顯著區(qū)別在于如何對式（２），??（３）中的電流變化量Ａ。和Ａｉｆ，４１進行測算，下面??將對兩種求解方法對比介紹。圖２示出電流預測??過程分析。??實際電流測Ｂ軌跡?預測電流軌跡??ｕ?厶十｜?｜?Ａ／＊?：?｜??１?１?ｚ（？一?Ｉ＾Ａ／＊?１??々－７?丨卜２丨Ａ?１??ｋ??１??ｉｔ．ｋｌ??ｋ＋２??ＬＵＴ構ＳＩ過程??Ｌｐｃ預測過４??圖２電流預測過程分析??Ｆｉｇ．?２?Ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ??圖１為ＰＭＳＭ預測電流控制系統(tǒng)結構圖。??電流預測過程對比分析??圖１?ＰＭＳＭ預測電流控制原理??Ｆｉｇ．?１?Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｓｃｈｅｍｅ?ｏｆ?ＰＭＳＭ??該系統(tǒng)通過對各電壓矢量對應ＰＭＳＭ未來電??流值進行預測，并將預測結果代入預先設定的價??值函數(shù)＿／中進行評估，最終確定滿足＿／取值最小??的電壓矢量，該矢量即為最優(yōu)電壓矢量，并將于下??—控制周期輸出，典型價值函數(shù)？／為：??ｍｉｎ（；）＝［ｉ＂?－ｉ＂＊２］２，?ｚｅ?７｝?（１）??式中：ｒ為參考電流矢量，ｒ＝［ｃ?為逆變器８個電壓??矢量對應Ａ＋２時刻預測電流矢

進一步分析式（７）可知，受電機定??子電流和電機轉速兩個因素影響，受??電機定子電流（影響交直軸電感）、電壓矢量、轉子??磁鏈位置３個因素影響。對于某一固定的電壓矢??量〇值固定），Ａｆ由電機定子電流、電機轉速以及??轉子磁鏈位置三者共同決定，具體表達式為：??（ｉｋ，?（〇ｍ?）?＋Ｓｉｄｚ?（ｉｋ）ｃｏｓ（９ｍ－６ｚ）?ｇ??？〇?＋５?々２（浐）ｃｏｓ?（Ｋ）??式中：民為電壓矢量角度信息。??穩(wěn)態(tài)情況下保持恒定，此時式（８）表現(xiàn)??為恒定偏移量和恒定幅值振蕩量之和。圖３為各??電壓矢量對應電流變化量矢量關系。??Ｉ??—？?Ａｒ??Ｓｉ＝??－＊?ｓｒ??圖３電壓矢量對應電流變化量關系??Ｆｉｇ．?３?Ｔｈｅ?ｖｏｌｔａｇｅ?ｖｅｃｔｏｒ?ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｓ?ｔｏ?ｔｈｅ?ｃｕｒｒｅｎｔ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ??４．２全局電流變化量更新原理??全局電流變化量計算利用最近３次實際輸出??電壓矢量產(chǎn)生的電流變化量信息，在每個控制周??期對全部７個電壓矢量對應電流變化量進行計算??與更新。令逆變器輸出的最近三電壓矢量序列為??Ｂ？＝［ｈ：〇３）?？２（ｆ２）?？－’〇，）］，其中為最近一次更??新的電壓矢量，Ｖ（ｔ３）為序列中最久更新的電壓矢??量，即電壓矢量序列構建需滿足以下兩點??要求：序列中三電壓矢量須各不相同；三電壓矢量??序列滿足先進先出更新原則。??基于上述原則，三電壓矢量序列共包含７�。�??２１０種組合。假定最近一次更新的中ｚ＝ｌ，其??最近三電壓矢量序列組合關系見圖４。??３＼?／２?３＼?／２??４．－ＶＬｈ４＾＿＾ｉ４??⑷序列Ｉ?（ｂ）序列２?（ｃ）序列３?（ｄ）

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3334335