CN115528962B 一种用于双三相永磁电机的容错预测控制系统及方法 （江苏大学）

一种用于双三相永磁电机的容错预测控制本发明公开了一种用于双三相永磁电机的拟零矢量，该虚拟零矢量和无差拍-虚拟电压矢计，且闭环控制系统可以有效降低非正弦反电2所述坐标变换模块通过电流传感器连接逆变器模块，用于将各相自然坐所述转速控制器由PI控制用以获取q轴参考电流，其输入端为给定转速与实际转速的所述延时补偿模块输入端连接坐标变换模块，输出端连接电流所述电流变化率计算模块输入端连接延时补偿模块和位置传感器，输出端所述无差拍占空比计算模块输入端连接电流变化率计算模块，输出连接价值函数模所述价值函数模块输入端连接无差拍占空比计算模块所述谐波电流控制器由PI控制用以获取z轴参考电压，其输入所述补偿后占空比模块输入端连接预测模型和谐波补偿模块，其作用在2.根据权利要求1所述的一种用于双三相永磁电机的容错预测控制系统的控制方法，步骤5)基波平面采用无差拍电流控制计算步骤6)谐波平面采用PI控制器获得谐波参考电压，通过步骤7)根据VV和VN的作用时间进行调整，确保在一个控制周步骤8)推导基于降维解耦矩阵的双三相永磁3在正常情况下，双三相电机的电压、电流和磁链可通过矢量空间和fo2分别uE分别为A～F相的相电压，4矢量作为合成基波平面虚拟电压矢量的基本电压矢量，基波平面虚拟电压矢量合成理念51βzo16对于双三相永磁电机，仅有αβ子空间的基波分量参与ddqdl分ψf为永磁体磁链；以q轴参考电流为预测目标，采用无差拍占空比计算模块计算VV的占空比，其公式如时iq的变化率；snull_vector为零矢量作用时iq的变化率；dVV为基波虚拟电压矢量的占空比；7在谐波平面采用PI控制器构建出谐波电流控制器，输入谐波参电压U:,根据参考电压的幅值与VN的幅值的比例关系确定占空比的大小。null_vector＝0；使用前向欧拉法对故障后的电压方程进行离散化8将12个虚拟电压矢量VV逐个代入预测模型，选出最优的电压矢量及其作用的占空比，获得相应的dVV和dVN后输出至PWM模块完成9[0003]发明目的：针对双三相电机单相开路故障后谐波电流和基波电流存在耦合的问[0006]所述转速控制器由PI控制用以获取q轴参考电流，其输入端为给定转速与实际转[0007]所述延时补偿模块输入端连接坐标变换模块，输出端连[0019]步骤3)根据电压分布，构建基波分量为零的虚拟零矢量(Virtualnull-vector,到不同的平面中，分别为基波平面(αβ平面)、谐波平面(z1z2平面)和零序平面(o1o2平面)[0038]双三相电机由两电平六相电压源逆变器进行驱动，其相电压和开关状态的关系21表示。1D2[0073]由电压方程可得：在不同的虚拟电压矢量作用下dq轴电流的变化率如下(电流变s为控制周期；[0097]其中，u"-d"表示对应相桥臂最终的开通占空比；表示虚拟电压矢者在获得相应的dVV和dVN后输出至PWM模块完成电无差拍占空比计算模块和价值函数模块共同组成预测模型，作用在于控制基波平面的变uo2分别为对应平面的电压分量。21表示。[0136]由图3可知故障后电压矢量在基波平面的分布并不均匀，因此采用电压矢量调制v27,和v26。根据虚拟电压矢量原则，要确保三个电压矢量在谐波平面的分量之和等于零，1D230°。[0155]推导基于降维解耦矩阵的双三相电机单相开路故障下的电压矢量分布情况，以F到不同的平面中，分别为基波平面(αβ平面)、谐波平面(z1z2平面)和零序平面(o1o2平面)ψf为永磁体磁链。[0173]由电压方程可得：在不同的虚拟电压矢量作用下dq轴电流的变化率如下(电流变[0200]其中，df"-dg"表示对应相桥臂最终的开通占空者在获得相应的dVV和dVN后输出至PWM模块完成电yy