[发明专利]基于电流预测的永磁同步电机控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制策略，特别涉及基于锁相环（PLL）无传感器、电流预测的永磁同步电机控制方法。

背景技术

直驱永磁风力发电机组在运行效率、可靠性、并网控制、故障穿越等方面相比双馈型风电机组具有较多优势，加之近年来永磁材料价格走低，使其迅速成为变速恒频风力发电领域的重要发展方向。在直驱风力发电系统中，电机侧变流器通过控制发电机的转速实现风能与电能能量转换，而风又具有“忽有忽无、随时变化”的特点，因此如何保证机侧变流器具有良好的动、静态特性成为了永磁同步发电机技术的研究热点之一；另外，永磁同步发电机常与风力机直接相连接，其机械结构往往使编码器无法安装，并且编码器易受环境等因素影响，可靠性差。为此，简单、可靠的无传感器技术亦成为了直驱永磁风力发电技术的研究热点之一。

鉴于结合空间矢量调制（SVPWM）技术的预测控制算法具有可实现电流的快速精确控制、开关频率恒定且电流纹波较低、适于数字实现等优点，一些科研工作者将这种方法引用到永磁同步电机的控制系统中，但是预测控制算法本质上是一种基于模型的控制算法，对电机模型参数的失配比较敏感，而电机又存在精确参数不宜获知、运行中参数易发生变化等特点，因此亟需解决预测控制算法参数鲁棒性差的问题。

为了达到电机控制的目的，在电机运转过程中需实时获知电机的转速和转角信息，而传统的机械式编码器存在安装困难，编码器易受环境因素影响，可靠性差等问题，为此，近年来无传感器技术得到了快速发展。但由于不同电机、不同控制方式的电气特性的差异，使得无传感器技术不具有普遍适用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电流预测的永磁同步电机控制方法，保证永磁同步电机在参数发生变化时还能安全、高效的运行。

本发明的另一目的在于提供上述控制方法的装置。

基于电流预测的永磁同步电机控制方法，通过脉宽调制控制电机，所述脉宽调制所需的电压指令按照如下方式产生：

ur*(k)=Hm-1·I*(k)-Hm-1Gm·I(k+1)-e(k)]]>

其中，I(k+1)＝(1-D)I^*(k)+D(2I(k)-I(k-1))

Hm-1=Ldm/Ts00Lqm/Ts]]>