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申请/专利权人：大连海事大学

摘要：本发明公开了一种六相永磁容错电机双矢量模型预测电流控制方法，该方法在六相静止坐标系下，对每相独立的进行两轮电流预测，在每个控制周期内采用两个电压矢量来对电机进行控制，结合了电流补偿容错策略，该方法提高了电机正常运行时的稳态和动态性能以及电机发生一相开路故障下的容错性能。对比于传统模型预测电流控制，本发明对电机的容错控制更加精确，简化了控制过程，系统的计算量更小，采用容错控制策略后的转矩及转速波形也更加优异，当电机发生故障时，其转速及转矩脉动与无故障状态时几乎相同，保障了电机在发生故障时能够稳定运行。

主权项：1.一种六相永磁容错电机双矢量模型预测电流控制方法，其特征在于包括：当电机在正常运行状态时，将给定转速和实际转速输入至转速调节器获得六相静止坐标系下的六相电流给定幅值，根据六相电流给定幅值和六相定子绕组位置关系计算六相电流给定值；获得六相定子电流的反馈值，对电机电压方程进行处理得到六相电流的斜率表达式；在一个控制周期内对每相电流进行两轮电流预测，在第一轮电流预测中，将三个备选电压值代入电流预测方程中并根据代价函数选择最优的电压值作为第一电压矢量；在第二轮电流预测中，根据电流无差拍原理并结合第一电压矢量得到第二电压矢量以及第一电压矢量和第二电压矢量的作用时间；基于第一电压矢量和第二电压矢量及其作用时间在下一周期内对H桥逆变电路进行控制从而对电机进行控制；当电机某相发生开路故障时，改变无故障相的参考电流波形对故障相的电流进行补偿，从而降低永磁容错电机的转矩脉动；在第一轮电流预测和第二轮电流预测中，每相三个备选电压矢量ux1、ux2和ux3为： Udc为直流电源电压值；在第一轮电流预测中确定第一电压矢量，根据六相永磁容错电机的强隔离特性，忽略电机各相绕组之间的互感，通过对电机电压方程进行处理得到第一轮电流预测方程为： 式中，x为1至6分别对应电机的六相，ixnext为预测电流值，ux为相绕组电压值，ix为反馈相电流值，Rs为电机绕组电阻，L为电机绕组自感，ωe为电机转子电角速度，Ψf为电机永磁体磁链，将备选电压矢量ux1、ux2和ux3分别代入上式得到该相三组电流预测值ixnext1、ixnext2和ixnext3，并将电流预测值代入代价函数中，选择使代价函数最小的电压矢量值作为第一电压矢量uxopt1；其中代价函数为：g＝ixnext-ixref2在确定第一电压矢量uxopt1后，通过下式计算出在该电压矢量作用下的电流斜率值Sxopt1， 第二轮电流预测中，计算三个备选电压矢量ux1、ux2和ux3在其作用时电流的斜率值，在第二轮电流预测中，采用电流无差拍原理进行预测，其中无差拍电流预测公式为：ixnext＝ix+Sxopt1txopt1+Sxopt2Ts-txopt1＝ixref通过对该公式进行变换，获得相应电压矢量的作用时间： txopt2＝Ts-txopt1从而每相都能得到三组包括两个电压矢量和相应的作用时间，并将其分别代入无差拍电流预测公式中得到三组电流预测值，将三组电流预测值分别代入代价函数中选择使代价函数最小的第一电压矢量和第二电压矢量及其作用时间，并通过对H桥逆变电路进行控制从而实现对电机的控制。

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