基于准谐振与模型预测控制的永磁同步电机电流环控制策略

微特电机 ›› 2023, Vol. 51 ›› Issue (4): 57-61.

基于准谐振与模型预测控制的永磁同步电机电流环控制策略

张焱¹, 吴志红¹, 朱元¹, 王恩东², 刘振东²

1.同济大学汽车学院,上海 201800;
2.一汽解放汽车有限公司商用车开发院,长春 130000

收稿日期:2022-12-28 出版日期:2023-04-28 发布日期:2023-04-25
作者简介:张焱(1997—),男,硕士研究生,主研方向为电机控制、汽车嵌入式系统。吴志红(1961—),男,博士,教授,博士生导师,主研方向为车用电机控制、嵌入式系统。朱元(1976—),男,博士,副教授,博士生导师,研究方向为高速电机控制、嵌入式系统。王恩东(1991—),男,工学硕士,中级工程师,主研方向为汽车电子嵌入式基础软件技术。刘振东(1992—),男,工学学士,初级工程师,主研方向为汽车电子嵌入式基础软件技术。

Current Loop Control Strategy for Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Quasi-Resonant and Model Predictive Control

ZHANG Yan¹, WU Zhihong¹, ZHU Yuan¹, WANG Endong², LIU Zhendong²

1. School of Automotive Studies,Tongji University,Shanghai 201800,China;
2. Commercial Vehicle Development Institute, FAW Jiefang Co., Ltd.,Changchun 130000, China

Received:2022-12-28 Online:2023-04-28 Published:2023-04-25

摘要/Abstract

摘要： 电机磁场畸变以及逆变器非线性等因素导致的电流谐波会影响电机的控制性能甚至缩减使用寿命。模型预测控制作为一种可以实现多输入多输出控制的方法在电机控制中得到应用。构建合适的代价函数可以得到优于传统PI的电流波形,但对于一些难以建模的扰动抗性较差。在验证连续集模型预测控制有效性基础上,采用嵌入了准谐振控制器的模型,对特定频次的谐波进行抑制,实现了更好的谐波抑制效果。通过电机台架实验,进行了电流波形的对比,验证了该模型的有效性和可行性。

关键词: 永磁同步电机, 模型预测控制, 谐波抑制, 准谐振控制器

Abstract: Current harmonics caused by the distortion of the motor magnetic field and the inverter nonlinearity can affect the control performance of the motor and even curtail the service life. Model predictive control is used in motor control as a method that can achieve multiple-input and multiple-output control. By constructing a suitable cost function, current waveformsobtained that are better than those of PI, but are less resistant to some disturbances that are difficult to model.On the basis of verifying the effectiveness of continuous control set model predictive control, a model embedded with a quasi-resonant controllerwas used to suppress harmonics at specific frequencies, and better harmonic suppression was achieved. A comparison of the current waveforms was performed through motor bench experiments to verify the effectiveness and capability of the proposed model.

Key words: permanent magnet synchronous motor(PMSM), model predictive control(MPC), harmonic suppression, quasi resonant controller

中图分类号:

TM351

张焱, 吴志红, 朱元, 王恩东, 刘振东. 基于准谐振与模型预测控制的永磁同步电机电流环控制策略[J]. 微特电机, 2023, 51(4): 57-61.

ZHANG Yan, WU Zhihong, ZHU Yuan, WANG Endong, LIU Zhendong. Current Loop Control Strategy for Permanent Magnet Synchronous Motor Based on Quasi-Resonant and Model Predictive Control[J]. Small & Special Electrical Machines, 2023, 51(4): 57-61.

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