[发明专利]空间矢量调制与快速矢量选择相结合的无差拍控制方法

权利要求书

1.空间矢量调制与快速矢量选择相结合的无差拍控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：基于表面式永磁同步电机获得转矩和定子磁链的简化计算公式:具体包括：

首先定义当前时刻为k，下一时刻为k+1，转矩值与转矩角和定子磁链幅值的关系如式(1)所示：

其中，p为极对数，ψ_f为转子磁链幅值，T_e(k+1)为下一时刻的转矩，为下一时刻的定子磁链幅值，δ(k+1)为下一时刻的转矩角；

下一时刻的定子磁链幅值如式(2)所示：

其中，为k时刻的定子磁链幅值，为k时刻施加的电压矢量的幅值，Δt为施加电压矢量的时间，α为施加的电压矢量在静止坐标系中与x轴的夹角；

定义q如式(3)所示：

下一时刻的转矩角的值如式(4)如下：

传统模型下一时刻的转矩值能够写成如式(5)所示：

其中，L_d为d轴电感，式(5)经简化后获得转矩和定子磁链的简化计算公式；

得到转矩和定子磁链的简化计算公式为：

步骤二：根据步骤一获得的简化计算公式推导得出实现无差拍控制的理想电压矢量的角度和幅值；实现无差拍控制的理想电压矢量的角度和幅值的推导过程如下：

表面式永磁同步电机下一时刻理想的定子磁链与转矩值与下一时刻定子磁链与转矩的参考值相等，即

其中，为下一时刻的参考转矩，为下一时刻的参考定子磁链幅值；

假设下一时刻定子磁链和转矩参考值近似为当前时刻的定子磁链和转矩参考值，即为

其中，为当前时刻的参考转矩，为当前时刻参考定子磁链；

故理想的转矩与磁链误差应为：

其中，为理想的转矩误差，为理想的定子磁链误差；

同时有：

其中，ΔT_e为实际转矩误差，为实际定子磁链误差；由式(1)和转矩和磁链的简化计算公式得到：

综上所述：

化简得：

若与cosα同号，则α为理想施加电压矢量角度，若异号，则α+180°为理想施加电压矢量角度；理想施加电压矢量幅值为：

步骤三：基于理想电压矢量的角度和幅值，采用空间矢量调制和快速矢量选择相结合的方法产生出基本电压矢量，完成无差拍控制。

2.根据权利要求1所述的空间矢量调制与快速矢量选择相结合的无差拍控制方法，其特征在于：空间矢量调制是用两个基本电压矢量与零电压矢量合成所需电压矢量；快速矢量选择是当理想电压矢量角度位于某一非零电压矢量±30°区间，则备选电压矢量集合为该电压矢量。

3.根据权利要求2所述的空间矢量调制与快速矢量选择相结合的无差拍控制方法，其特征在于：当理想电压矢量小于等于合成的所需电压矢量最大电压幅值，采用空间矢量调制方法合成矢量，当理想电压矢量幅值超过合成的所需电压矢量幅值的最大值，此时采用快速矢量选择方法。