[发明专利]一种新型永磁同步电机模糊无差拍算法矢量控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及永磁同步电机控制领域，特别涉及一种采用模糊PI、无差拍电流预测组合算法的新型永磁同步电机矢量控制系统。

背景技术

永磁同步电动机(Permanent Magnent Synchronous Motor，PMSM)是一个非线性、时变性和不确定性的复杂控制对象。在传统的矢量控制中(id＝0)，采用速度环和电流环双PID闭环控制策略。但是传统的PID参数较难确定，且动态性能较差。在永磁同步电动机的运行中，由于参数的变化，数学模型发生改变，传统的PID控制器无法在线整定，导致控制性能的下降。因此采用非常规PID控制器的永磁同步电机矢量控制算法具有广泛的应用前景。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种采用模糊PI、无差拍电流预测组合算法的新型永磁同步电机矢量控制系统。

技术方案：本发明提供了一种新型永磁同步电机模糊无差拍算法矢量控制系统，其特征在于：包括模糊PI控制器(101)、无差拍电流预测控制模块(102)、空间脉宽矢量调制模块(SVPWM)(103)、三相两电平逆变器(104)、永磁同步电机模型(105)和3s/2r变化模块(106)；所述模糊PI控制器(101)的输入端接入速度指令值ω^*并与永磁同步电机模型(105)的输出端相连；所述无差拍电流预测控制模块(102)的输入端分别与模糊PI控制器(101)、永磁同步电机模型(105)和3s/2r变换模块(106)的输出端连接；所述空间脉宽矢量调制模块(SVPWM)(103)的输入端分别与无差拍电流预测控制模块(102)和永磁同步电机模型(105)的输出端连接；所述三相两电平逆变器(104)的输入端与空间脉宽矢量调制模块(SVPWM)(103)的输出端连接；所述永磁同步电机模型(105)的输入端与三相两电平逆变器(104)的输出端连接；所述3s/2r变化模块(106)的输入端分别与三相两电平逆变器(104)和3s/2r变化模块(106)的输出端连接。

作为改进，所述模糊PI控制器采用通用的模糊PI控制器，模糊化、模糊推理和模糊决策、清晰化过程，模糊规则采用典型阶跃响应来推导出来的经验型规则。

作为另一种改进，所述无差拍电流预测控制模块采用离散状态下的控制方程：

通过输入端的电压电流值计算出第k+1时刻电流预测值，其计算公式为：