模型預(yù)測控制的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、永磁同步電機(jī)(PMSM)具有而效率、高功率密度、高轉(zhuǎn)矩慣量比等特點，在電動汽車、伺服系統(tǒng)、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，因此研究分析高性能的永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)具有十分重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義。
　　本文首先建立三相PMSM數(shù)學(xué)模型，分析傳統(tǒng)矢量控制方案、電壓空間矢量脈寬調(diào)制原理，再對MPC原理及模型建立方法進(jìn)行分析。重點對模型預(yù)測控制(MPC)原理進(jìn)行理論推導(dǎo)，給出MPC預(yù)測模型的建立方法，并以此為基礎(chǔ)建立PMSM的模型預(yù)測速度控

2、制系統(tǒng)。其次，針對直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩脈動大的問題，將PMSM的直接轉(zhuǎn)矩控制方式和模型預(yù)測控制相結(jié)合，從而建立PMSM的模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，并給出MPC控制器的設(shè)計方法。搭建PMSM的模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型，將之與傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行對比，分析PMSM模型預(yù)測轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在動態(tài)響應(yīng)、抗負(fù)載擾動以及降低轉(zhuǎn)矩脈動方面的優(yōu)勢。然后，分析基于擴(kuò)展卡爾曼濾波(EKF)算法的PMSM轉(zhuǎn)子位置估算算法的原理，將MPC和EKF相結(jié)合，設(shè)