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PMSM驱动系统无模型预测控制
| 论文题名： | PMSM驱动系统无模型预测控制 |
| 关键词： | 驱动系统;电动汽车;永磁同步电机;电流预测控制 |
| 摘要： | 随着能源问题和环境问题的日益尖锐，发展无污染、可持续的电动汽车行业的已成为各国政府和汽车行业的共识。模型预测控制以其快速的动态响应和处理优化问题的优势被逐渐应用于电动汽车永磁同步电机的控制，模型预测控制存在抗参数变化鲁棒性欠佳的不足，有限控制集模型型预测控制(FCS-MPC)还存在亟需提升受控系统的稳态控制精度、亟需实现算法简化与计算耗时优化。为此，论文针对面装式永磁同步电机(SMPMSM)驱动系统，开展其有限控制无模型预测控制方法研究，为有限控制集无模型预测控制在电动汽车PMSM驱动系统的应用奠定理论研究基础和提供技术支持，其研究对于实现PMSM驱动系统控制性能的提升，兼具理论研究意义和工程应用价值。 论文首先引入无模型控制的思想，将其与基于模型的电流预测控制相结合，提出了不依赖于电机参数的SMPMSM驱动系统有限控制集无模型电流预测控制方法，设计无模型电流预测控制器，架构有限控制集无模型电流预测控制的SMPMSM驱动系统，通过系统仿真研究证实所提出的SMPMSM驱动系统有限控制集无模型电流预测控制方法的可行性和有效性。 在SMPMSM驱动系统有限控制集无模型电流预测控制的研究基础上，为了摆脱该系统对电机参数的敏感依赖性，融合微分代数的永磁体磁链在线辨识方法，提出了不依赖于电机参数的SMPMSM驱动系统的有限控制集无模型转矩预测控制方法，通过系统建模、系统仿真和系统实验证实所提出的有限控制集无模型转矩预测控制方法的技术优势。 为了简化有限控制集无模型预测控制算法，同时兼顾提升有限控制集无模型预测控制的稳态控制精度，将快速矢量选择和双矢量占空比控制相结合，提出了有限控制集快速双矢量无模型转矩预测控制方法，架构有限控制集快速双矢量无模型转矩预测控制的SMPMSM驱动系统，通过系统建模和仿真研究，证实所建议的控制方法所具有的不依赖于SMPMSM参数的特色，而且具有降低电机转矩脉动和减少算法计算耗时的优势。 最后，针对有限控制集无模型转矩预测控制的SMPMSM驱动系统，研究其MTPA控制模式、弱磁控制模式下代价函数的灵活设置，建议了有限控制集无模型转矩预测控制的SMPMSM驱动系统宽调速运行的系统控制方案，通过系统建模和仿真证实该控制方案能够实现SMPMSM驱动系统的宽调速高性能运行，且兼具强鲁棒性的技术优势。 |
| 作者： | 李宏韬 |
| 专业： | 电机与电器 |
| 导师： | 李红梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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