带有扰动观测器的永磁同步电机非线性预测控制器设计

专利申请号：CN201810193438.4

公 开 号：CN108390597A

发 明 人：季画 张厚升 邢雪宁 王红梅 

专利类型：发明专利

申 请 日：20180810

公 开 日：20180309

专利主分类号：H02P6/34(20160101)

关 键 词：扰动观测器 预测控制器 永磁同步电机 鲁棒性 非线性预测控制器 非线性数学模型 模型参数误差 驱动控制系统 非线性模型 高性能电机 参考轨迹 处理变量 电流限制 负载变化 级联结构 控制系统 控制装置 模型基础 模型误差 实验验证 外部扰动 系统输出 限制电流 扰动 电参数 电流环 抗饱和 速度环 构建 内环 电机 跟踪 

摘      要：本发明公开了一种带有扰动观测器的永磁同步电机非线性预测控制器的设计，属于高性能电机驱动控制系统的技术领域。首先在dq坐标系下考虑所有模型误差和外部扰动，构建PMSM的非线性数学模型；其次，在此模型基础上，分别进行外环速度环和内环电流环的预测控制器设计，并在存在控制装置限制时进行扰动观测器的设计。本发明通过级联结构的非线性模型预测控制器设计和具有抗饱和的扰动观测器设计，克服了系统存在的对所处理变量的限制和限制电流方面非常依赖于电机的电参数的缺点，且扰动将在预测控制器里被考虑并进行补偿，从而增强了永磁同步电机控制系统的鲁棒性。本发明通过实验验证了该方法能够使系统输出更准确地跟踪参考轨迹，同时考虑到电流限制在模型参数误差和负载变化时能够保持较强鲁棒性。