基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制

微特电机 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (8): 48-52.

基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制

杨狂彪,马静子,叶云翀,陈鼎新,石　坚

广州大学机械与电气工程学院,广州 510006

收稿日期:2024-03-04 出版日期:2024-08-28 发布日期:2024-10-06
基金资助:
国家自然科学基金( 51507097)

Model Predictive Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Virtual Voltage Vector

YANG Kuangbiao, MA Jingzi, YE Yunchong, CHEN Dingxin, SHI Jian

School of Mechanical and Electrical Engineering, Guangzhou University,Guangzhou 510006, China

Received:2024-03-04 Online:2024-08-28 Published:2024-10-06

摘要/Abstract

摘要： 针对传统永磁同步电机有限控制集模型预测转矩控制( FCS-MPTC) 中的电流波动较大,提出了一种基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制( VFCS-MPTC) ,该策略扩展了候选电压矢量控制集。与传统的FCS-MPTC 相比,VFCS-MPTC 在保持恒定开关频率的同时,较大降低了转矩纹波和电流谐波。采用了一种新的电压矢量优化选取策略,将候选电压矢量的数量从 38 个减少到 9 个,VFCS-MPTC 在不影响控制性能的情况下显著降低了计算负担。通过仿真对比验证了 VFCS-MPTC 的有效性。

关键词: 永磁同步电机, 模型预测控制, 虚拟电压矢量, 矢量优化, 降低计算负担

Abstract: In view of the large current fluctuations in the traditional permanent magnet synchronous motor finite control set model predictive torque control ( FCS-MPTC) , a finite control set model predictive torque control method based on virtual voltage vector ( VFCS-MPTC) was proposed. which expanded the set of candidate voltage vector controls. Compared with conventional FCS-MPTC, VFCS-MPTC reduced torque ripple and current harmonics while maintaining a constant
switching frequency. A new voltage vector optimization selection strategy was adopted to reduce the number of candidate voltage vectors from 38 to 9. The proposed VFCS-MPTC reduced the computational burden without affecting the control performance. The effectiveness of VFCS-MPTC was verified through simulation comparison.

Key words: permanent magnet synchronous motor( PMSM), model predictive control ( MPC), virtual voltage vector, vector optimization, reducing computational burden

中图分类号:

TM351
TM464

杨狂彪, 马静子, 叶云翀, 陈鼎新, 石　坚. 基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制[J]. 微特电机, 2024, 52(8): 48-52.

YANG Kuangbiao, MA Jingzi, YE Yunchong, CHEN Dingxin, SHI Jian. Model Predictive Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Virtual Voltage Vector[J]. Small & Special Electrical Machines, 2024, 52(8): 48-52.

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