[发明专利]一种优化矢量选择的感应电机控制方法

权利要求书

1.一种优化矢量选择的感应电机控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)获取当前时刻的电机信息，基于模型预测控制确定下一时刻电机需要的参考电压矢量，并确定参考电压矢量所在扇区；

2)根据当前时刻的逆变器开关状态确定当前时刻逆变器输出的电压矢量，进而结合参考电压矢量所在扇区以及矢量遍历表，确定需遍历电压矢量；

其中，所述矢量遍历表为当前时刻逆变器输出的电压矢量、参考电压矢量所在扇区与需遍历电压矢量之间的关系表，且按照如下方式得到：根据当前时刻逆变器输出的电压矢量筛选出下一时刻允许到达的基本电压矢量，进而从下一时刻允许到达的基本电压矢量中筛选出离参考电压矢量所在扇区较近的至少一个基本电压矢量作为需遍历电压矢量；

3)将需遍历电压矢量输入至设置的用于模型预测控制的目标函数中进行遍历，找到使目标函数最优的电压矢量，并将其作用于逆变器。

2.根据权利要求1所述的优化矢量选择的感应电机控制方法，其特征在于，需遍历电压矢量的个数不超过四个。

3.根据权利要求1所述的优化矢量选择的感应电机控制方法，其特征在于，所述扇区总共包括12个扇区，且每个扇区均为30°。

4.根据权利要求1所述的优化矢量选择的感应电机控制方法，其特征在于，步骤2)中筛选出下一时刻允许到达的基本电压矢量的原则包括：逆变器相邻两个控制周期输出的线电压与相电压幅值不超过母线电压的一半，不能出现两相同时从零电平跳转到相反电平，以及三相电路不同时出现开关动作。

5.根据权利要求1所述的优化矢量选择的感应电机控制方法，其特征在于，参考电压矢量为：

式中，为参考电压矢量；R_s为电机定子电阻；为电机下一时刻预测电流；为下一时刻预测定子磁链；T_S为控制周期；为定子磁链参考值。

6.根据权利要求1所述的优化矢量选择的感应电机控制方法，其特征在于，所述目标函数为：

式中，J为目标函数；为参考电压矢量；v^k+1为逆变器输出的电压矢量；为下一时刻预测的中点电压偏差，由当前时刻中点电压偏差与电机三相电流决定；n_sw为下一时刻开关状态与当前时刻开关状态间的开关切换次数；K_mid为中点电压偏差量的权重因子；K_n为平均开关频率的权重因子；

且使目标函数最优为使目标函数最小。

7.根据权利要求6所述的优化矢量选择的感应电机控制方法，其特征在于，下一时刻预测的中点电压偏差为：

式中，为k时刻中点电压偏差；为k时刻逆变器三相开关状态；为k时刻逆变器输出三相电流值。

8.根据权利要求6所述的优化矢量选择的感应电机控制方法，其特征在于，开关切换次数n_sw为：

式中，为下一时刻a、b、c三相开关状态；为当前时刻a、b、c三相开关状态。