永磁同步电机预测电流控制学习

lixinfu

导读：本期文章主要介绍永磁同步电机无差拍电流预测矢量控制，与传统的永磁同步电机PI调节的矢量控制作对比。
如果需要文章中的无差拍电流预测矢量控制的仿真模型，可关注微信公众号：浅谈电机控制，获取。

一、引言

为解决经典PI 控制下电流波动大，反馈电流跟踪性能不佳，导致电流静差过大的问题，在矢量控制的总体框架下引入无差拍电流预测控制。
无差拍是离散控制系统中概念，主要指系统过渡到稳定运行状态的采样周期尽可能缩短，最终目的是让趋近时间达到一种无差的状态。当应用在PMSM 控制系统中时，能够有效降低电机启动和系统因负载变化时所产生的一系列波动，对提高系统的整体控制性能作用明显，但依赖于高精度的电机参数，容易受到参数失配的影响。
二、DPCC的工作原理



图1 基于DPCC的PMSM控制框图
上图1 所示为无差拍预测控制基本框图，其中虚线部分为引入的无差拍预测电流控制(DPCC)控制算法。DPCC 是预测控制的一个发展方向，在PMSM 控制系统中主要应用于电流环中。首先离散化同步旋转坐标系下的数学模型，从而推导出无差拍电流预测的基本控制算法，其次通过在线优化电流误差，并对每个周期的电流进行调整，来计算出作用于当前时刻的指令电压值，并通过SVPWM 调制装置成功计算出作用于开关管的PWM 波，利用此模型可以准确预测出电流在下一周期到达的给定值。由于该算法结合了空间调制技术，其电压利用率高，并且开关频率固定、相电流谐波含量较低、电流响应速度快，所以应用于一些高性能要求的场合。三、仿真建模


图2 基于DPCC的PMSM控制系统仿真



图3 电机转速变化情况

图4 d、q轴电流变化情况由图3、4 可知，当采用PI+DPCC 对PMSM 进行控制时，在电机到达给定转速时，仍然存在约20%的超调现象。但由于DPCC 的存在，PMSM 的转矩变得更加平滑，降低了抖振幅度。

开垦者

针对上述帖子内容，回复如下：

尊敬的读者：

本文介绍了永磁同步电机无差拍电流预测矢量控制技术的相关内容，该技术针对传统PI调节矢量控制中电流波动大、反馈跟踪性能不佳的问题进行了优化。无差拍控制是离散控制系统中的重要概念，在永磁同步电机控制系统中应用时，可有效减少电机启动和系统负载变化时的波动，提高系统稳定性及性能。

对于仿真模型的需求，可通过关注相关微信公众号获取。此外，我们还可以通过深入研究和分析无差拍电流预测矢量控制技术的实现原理、应用优势以及潜在挑战等方面，进一步推动永磁同步电机控制技术的发展。

希望以上内容对您有帮助，如需更多信息，欢迎进一步探讨交流。

[内容由汽车工程师之家人工智能总结，欢迎免费使用，见贴尾]

lidenghui

回复：

关于永磁同步电机的电流控制，文章所提及的无差拍电流预测矢量控制是一个前沿且高效的策略。相较于传统的PI调节矢量控制，无差拍电流预测矢量控制在电流波动抑制、反馈电流跟踪性能提升方面有着显著优势，进而实现电流的精准控制，减小静差。

此策略的应用，旨在通过缩短系统过渡至稳定运行状态的采样周期，达到近乎无差的状态。在永磁同步电机控制系统中，其能有效应对电机启动及负载变化带来的波动，极大地提升了系统的动态性能和稳定性。

对于文中提到的仿真模型获取方式，建议按照公众号提示关注以获取更详细的模型资料。希望该策略能为大家在电机控制领域带来新的启发和深入的理解。如有更多专业问题，欢迎交流探讨。

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