电气工程学报 ›› 2022, Vol. 17 ›› Issue (4): 181-192.doi: 10.11985/2022.04.018
收稿日期:
2021-07-12
修回日期:
2021-09-01
出版日期:
2022-12-25
发布日期:
2023-02-03
作者简介:
周立,男,1963年生,高级工程师,硕士研究生导师。主要研究方向为电力电子与电力传动。E-mail:834661681@qq.com基金资助:
ZHOU Li(), SU Meixia(), WANG Jie()
Received:
2021-07-12
Revised:
2021-09-01
Online:
2022-12-25
Published:
2023-02-03
摘要:
针对传统模型预测控制中采用一个最优电压矢量存在抖动的问题,提出了一种基于模糊逻辑的多矢量有限控制集模型预测控制(Multi-vector finite control set model predictive control,MV-FCS-MPC)方案。所提方法基于离散空间矢量调制(Discrete space vector modulation,DSVM),利用变换器的实际电压矢量和新的虚拟电压矢量,合成并选择每个采样周期的开关序列,提高稳态性能。考虑到传统模型预测控制存在的运算量大,提出了基于无差拍函数直接从参考电流获得参考电压矢量的方法,减少了所提方法的计算量。针对传统PI控制无法适应外部扰动和参数变化对系统的影响,在外环速度中采用了模糊逻辑控制器来控制转子的转速,从而提高了速度的动态响应,避免了PI控制器整定的困难。通过仿真和试验并与传统的FCS-MPC方法进行了比较,表明所提方法动静态性能良好,鲁棒性强。
中图分类号:
周立, 苏美霞, 王杰. 永磁同步电机模糊多矢量模型预测控制*[J]. 电气工程学报, 2022, 17(4): 181-192.
ZHOU Li, SU Meixia, WANG Jie. Fuzzy Multi-vector Model Predictive Control of Permanent Magnet Synchronous Motor[J]. Journal of Electrical Engineering, 2022, 17(4): 181-192.
表1
电压源逆变器的不同开关模式和对应的电压矢量"
电压矢量 | 开关矢量 | 输出电压 | |||
---|---|---|---|---|---|
Sa | Sb | Sc | μα | μβ | |
u0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
u1 | 1 | 0 | 0 | 2Vdc/3 | 0 |
u2 | 1 | 1 | 0 | Vdc/3 | $\sqrt{3}{{V}_{\mathrm{dc}}}/3$ |
u3 | 0 | 1 | 0 | -Vdc/3 | $\sqrt{3}{{V}_{\mathrm{dc}}}/3$ |
u4 | 0 | 1 | 1 | 2Vdc/3 | 0 |
u5 | 0 | 0 | 1 | -Vdc/3 | $-\sqrt{3}{{V}_{\mathrm{dc}}}/3$ |
u6 | 1 | 0 | 1 | Vdc/3 | $-\sqrt{3}{{V}_{\mathrm{dc}}}/3$ |
u7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
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