申请/专利权人：浙江大学;浙江大学先进电气装备创新中心

申请日：2023-10-08

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN117335701B

主分类号：H02P21/00

分类号：H02P21/00;H02P21/22;H02P25/022

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.01.19#实质审查的生效;2024.01.02#公开

摘要：本发明公开了一种永磁同步电机拓宽极限边界的显式模型预测弱磁控制方法。方法包括：建立永磁同步电机的拓宽极限边界的显式模型预测控制器；将永磁同步电机的电角速度和q轴电流输入控制器中，控制器输出最优d轴电流参考值，根据最优d轴电流参考值控制永磁同步电机的d轴电流，实现永磁同步电机的显式模型预测弱磁控制。本发明方法拓宽了永磁同步电机可运行区域的极限边界，扩大了永磁同步电机的调速范围、同时提高了恒转矩区和弱磁区的带载能力，并借助弱磁最优轨迹优化了电流分配、显著改善了弱磁运行性能。

主权项：1.一种永磁同步电机拓宽极限边界的显式模型预测弱磁控制方法，其特征在于，包括：步骤1：建立永磁同步电机的拓宽极限边界的显式模型预测控制器；步骤2：将永磁同步电机的电角速度和q轴电流输入拓宽极限边界的显式模型预测控制器中，拓宽极限边界的显式模型预测控制器输出最优d轴电流参考值，根据最优d轴电流参考值控制永磁同步电机的d轴电流，实现永磁同步电机的显式模型预测弱磁控制；所述的步骤1中，拓宽极限边界的显式模型预测控制器由永磁同步电机的预测模型、价值函数、不规则六边形的电压约束和电流约束以及基于最优轨迹弱磁方法构建的最优d轴电流参考值函数构成；所述的不规则六边形的电压约束和电流约束具体如下： 其中，Au和Ai分别表示电压约束矩阵和电流约束矩阵；udk、uqk、idk和iqk分别表示永磁同步电机k时刻的d轴电压、q轴电压、d轴电流和q轴电流，k表示离散时刻的序号；Umax和Imax分别表示电压限幅值和电流限幅值；E表示单位矩阵，E＝[111111]T，上标T代表矩阵转置；所述的最优轨迹弱磁方法具体为在id-iq电流平面内，设置弱磁最优轨迹，根据弱磁最优轨迹构建最优d轴电流参考值函数，具体如下：a在永磁同步电机处于弱磁运行速度较低阶段时，即不规则六边形的电压约束与id-iq电流平面的q轴正半轴存在交点H，此阶段的弱磁最优轨迹为折线O-H-G，其中，G为不规则六边形的电压约束和电流约束的交点，O为id-iq电流平面的坐标原点；b在永磁同步电机处于弱磁运行速度较高阶段时，即不规则六边形的电压约束与id-iq电流平面的q轴正半轴无交点，而与d轴负半轴存在交点M，此阶段的弱磁最优轨迹为折线M-G。

全文数据：

权利要求：

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