一種低成本的雙pwm功率變換器模型預(yù)測控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低成本的雙PWM功率變換器模型預(yù)測控制方法，包括：根據(jù)測量的相電流和轉(zhuǎn)速估算感應(yīng)電機的定子、轉(zhuǎn)子磁鏈；預(yù)測下一采樣時刻逆變側(cè)四個電壓矢量對應(yīng)定子磁鏈的絕對值、轉(zhuǎn)矩，整流側(cè)有功功率和無功功率，根據(jù)四個橋臂的開關(guān)狀態(tài)預(yù)測電容電壓；速度外環(huán)和母線電壓外環(huán)采用比例積分調(diào)節(jié)器(PI)，調(diào)節(jié)器輸出有功功率給定和電機磁鏈給定；通過預(yù)測值、測量值和給定值構(gòu)建系統(tǒng)的目標(biāo)函數(shù)，施加較小目標(biāo)函數(shù)對應(yīng)的整流和逆變側(cè)的開關(guān)組合到功率變換器。本發(fā)明適用于低成本的雙PWM變頻調(diào)速系統(tǒng)，采用本發(fā)明所使用的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)確定方法，可以大大減少模型預(yù)測控制的預(yù)測和迭代次數(shù)，降低計算復(fù)雜度，使之能夠在實際工程中實現(xiàn)。
【專利說明】
-種低成本的雙PWM功率變換器模型預(yù)測控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于中大功率的變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，設(shè)及一種低成本的雙PWM功 率變換器模型預(yù)測控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 整流可控的變頻調(diào)速系統(tǒng)由于其高效節(jié)能的特點在風(fēng)力發(fā)電，冶金等中大功率場 合得到了廣泛的應(yīng)用，其功率變換器主要為圖1所示的Ξ相六橋臂結(jié)構(gòu)，包含整流環(huán)節(jié)（即 AC/DC變換器)和逆變環(huán)節(jié)（即DC/AC變換器），整流環(huán)節(jié)實現(xiàn)電能的雙向流動;逆變環(huán)節(jié)連接 直流側(cè)和交流電機，將電能轉(zhuǎn)化為機械能輸出。通過控制功率管的開通與關(guān)斷可W實現(xiàn)該 系統(tǒng)的高性能控制?？蒞看到，該拓撲結(jié)構(gòu)總共有12個功率開關(guān)管，系統(tǒng)中大量的開關(guān)管會 導(dǎo)致系統(tǒng)的成本高體積大。同時，由于大面積使用功率管，導(dǎo)致系統(tǒng)故障的概率增加。圖1為 現(xiàn)有技術(shù)的Ξ相-Ξ相全橋變頻調(diào)速系統(tǒng)功率變換器結(jié)構(gòu)示意圖，所示為標(biāo)準(zhǔn)的雙PWM功率 變換器（12個IGBT的Ξ相全橋整流可控變頻調(diào)速系統(tǒng)），其中整流側(cè)有Ξ個橋臂，逆變側(cè)有 Ξ個橋臂。
[0003] 隨著對中大功率變頻調(diào)速系統(tǒng)成本、可靠性的要求越來越高，低成本的功率變換 器受到越來越多的關(guān)注。然而目前由于控制技術(shù)的局限，基于脈寬調(diào)制策略(PWM)的線性控 制方法難W實現(xiàn)良好的性能控制。而且，低成本的功率變換器，由于開關(guān)管減少，導(dǎo)致系統(tǒng) 的控制自由度降低，同時，系統(tǒng)中存在的非線性原件也為控制策略提出了挑戰(zhàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的W上缺陷，本發(fā)明提供一種低成本的雙PWM功率變換器變頻調(diào)速 系統(tǒng)的模型預(yù)測控制方法，能在只是用四個功率橋臂的情況下，實現(xiàn)整流子系統(tǒng)和逆變子 系統(tǒng)的高性能閉環(huán)控制。
[0005] 本發(fā)明提供一種低成本的雙PWM功率變換器模型預(yù)測控制方法，包括W下步驟：
[0006] S1、分別測出Ξ相電網(wǎng)電壓奇(W、Ξ相電網(wǎng)電流ζ(Α)、Ξ相電機電流、母線電 壓Ud和電機轉(zhuǎn)速ω ;
[0007] S2、在整流側(cè)計算有功功率的給定值Ρ*，在逆變側(cè)計算轉(zhuǎn)矩的給定值C;:
[000引S3、通過所述母線電壓Ud計算各開關(guān)狀態(tài)下的電壓矢量當(dāng)前時刻的值；
[0009] S4、通過所述電機轉(zhuǎn)速ω和所述Ξ相電機電流引A)估算轉(zhuǎn)子磁鏈扔，然后計算定 子磁鏈挺，其計算公式如下：
[001^ 其中，Tr = Lr/Rr為電機轉(zhuǎn)子時間常數(shù);Rr是電機的轉(zhuǎn)子電阻；Lm、Lr、Ls分別為電機 定轉(zhuǎn)子互感、轉(zhuǎn)子電感和定子電感;0 = l-LmVLsU是電機漏感系數(shù)；
[0013] S5、在整流側(cè)，預(yù)測下一采樣時刻有功功率P化+1)和無功功率Q化+1)，Pn額定輸出 功率，在逆變側(cè)，預(yù)測下一采樣時刻所有電壓矢量對應(yīng)定子磁鏈I耗你+1)1和電磁轉(zhuǎn)矩Te化+ 1 )，TeN，I I是額定轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈；
[0014] S6、設(shè)計整流側(cè)目標(biāo)函數(shù)：
[0018] 其中，λ〇表示跟蹤磁鏈和轉(zhuǎn)矩的相對重要性；當(dāng)λ〇<1時，控制策略優(yōu)先跟蹤轉(zhuǎn)矩， 當(dāng)λ〇> 1時，控制策略優(yōu)先跟蹤磁鏈；
[0019] S7、設(shè)計電網(wǎng)側(cè)過電流約束目標(biāo)函數(shù)：
[0020]
[0021] 電機側(cè)過電流約束的目標(biāo)函數(shù)：
[0022]
[0023] 電容電壓漂移抑制的目標(biāo)函數(shù)：
[0024] Jc_oc = A?f ( I ig3(k+l)-il3(k+l) I >ic_max)
[002引其中，λοο是一個很大的值，ig max、il max、分別是電網(wǎng)側(cè)、電機側(cè)、電容部分允許 流過的最大電流，f( ·)是一個二進制函數(shù)，當(dāng)條件正確時函數(shù)為1，條件錯誤時為0;
[0026] 設(shè)計電容電壓抵消抑制、防止偏離方向的目標(biāo)函數(shù)：
[0027] Jc_v=[Vci(k+l)-Vc2(k+l)]2.
[0028] 運里
c2，C是母線電容；
[0029] S8、綜合逆變側(cè)總的目標(biāo)函數(shù)：
[0030] J 2_m - Jm+Jm_oc
[0031] 整流側(cè)總的目標(biāo)函數(shù)：
[0032] j2_g = jg+^l · Jc_v+Jg_oc+Jc_oc
[0033] 取使得目標(biāo)函數(shù)最小化的電壓矢量為最優(yōu)的電壓矢量，施加該電壓矢量對應(yīng)的開 關(guān)組合到每個橋臂。
[0034] 作為本發(fā)明的低成本的雙PWM功率變換器模型預(yù)測控制方法的優(yōu)選實施方式，在 步驟S3中：開關(guān)狀態(tài)0表示該橋臂上管關(guān)閉，下管導(dǎo)通，開關(guān)狀態(tài)1表示該橋臂上管導(dǎo)通，下 管關(guān)閉，在開關(guān)狀態(tài)〇〇，電壓矢量為-^/3-滬^/^'心/3^在開關(guān)狀態(tài)10，電壓矢量為 口'v'a+v'::)/-在開關(guān)狀態(tài)11，電壓矢量為Vi,/3 + i'次節(jié)/3 S在開關(guān)狀態(tài)01，電壓矢 量為-沁 +2'吃2)巧 +/3。
[0035] 作為本發(fā)明的低成本的雙PWM功率變換器模型預(yù)測控制方法的優(yōu)選實施方式，在 步驟S5中，下一采樣時刻所有電壓矢量對應(yīng)定子磁鏈I戶、(it + i)|和電磁轉(zhuǎn)矩Te化+1)的計算公 式如下：
[003引其中，k和k+1代表采樣時刻;Ts是采樣時間；巧腳為逆變器電壓矢量;是電機定子 電阻;P是電機的極對數(shù);符號Im{ ·}表示取該表達式的虛部。
[0039] 作為上述技術(shù)方案的改進，所述電磁轉(zhuǎn)矩Te(k+1)的預(yù)測需要首先對電機的電流 引A + η進行預(yù)測：
[0040]
[OOW 其中，取=A. +心2巧為等效電阻；kr = Lm/Lr為轉(zhuǎn)子互感系數(shù)；τ0 =化s/R。為等效時 間常數(shù)。
[0042]作為本發(fā)明的低成本的雙PWM功率變換器模型預(yù)測控制方法的優(yōu)選實施方式，在 步驟S5中，下一采樣時刻有功功率P化+1)和無功功率Q化+1)的計算公式如下：
[0045] 其中，+ 1讀示預(yù)測網(wǎng)側(cè)電流的共輛;g# + l)表示電網(wǎng)電壓的預(yù)測值。
[0046] 作為上述技術(shù)方案的改進，電網(wǎng)電流l(/c十1)的計算公式如下：
[0047]
[004引其中，Lg是網(wǎng)側(cè)濾波電感;Rg是等效網(wǎng)側(cè)內(nèi)阻；；,(λ')為整流器電壓矢量。
[0049] 總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的W上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下有益效 果：
[0050] (1)在橋臂共享的情況下，在整流側(cè)實現(xiàn)有功功率、無功功率W及母線電壓的閉環(huán) 控制;在逆變側(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)磁鏈、轉(zhuǎn)矩W及速度的閉環(huán)控制，實現(xiàn)了整流子系統(tǒng)和逆變子系統(tǒng) 的獨立控制；
[0051] (2)采用本發(fā)明所使用的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)確定方法，可W大大減少模型預(yù)測控制的 預(yù)測和迭代次數(shù)，降低計算復(fù)雜度，使之能夠在實際工程中實現(xiàn)。
【附圖說明】
[0052] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)的Ξ相-Ξ相全橋變頻調(diào)速系統(tǒng)功率變換器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053] 圖2為本發(fā)明四橋臂背靠背功率變換器感應(yīng)電機驅(qū)動模型示意圖。
[0054] 圖3為本發(fā)明的控制模塊與控制對象示意圖。
【具體實施方式】
[0055] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所設(shè)及到的技術(shù)特征只要 彼此之間未構(gòu)成沖突就可W相互組合。
[0056] 圖2所示為本發(fā)明的低成本雙PWM功率變換器變頻調(diào)速示意圖，相當(dāng)于整流側(cè)和逆 變側(cè)共享直流母線橋臂，并采用模型預(yù)測控制的算法作為控制器驅(qū)動感應(yīng)電機。
[0057] 圖3所示為本發(fā)明的控制器結(jié)構(gòu)框圖與控制對象示意圖，為了實現(xiàn)高性能的閉環(huán) 控制策略，在整流環(huán)節(jié)中，采用傳統(tǒng)的比例積分控制器(PI控制器)獲取有功功率的給定值， 電壓內(nèi)環(huán)控制采用模型預(yù)測控制;在逆變環(huán)節(jié)中，速度外環(huán)控制采用傳統(tǒng)的PI控制器獲得 轉(zhuǎn)矩的給定值，電流內(nèi)環(huán)控制采用模型預(yù)測控制。本發(fā)明包含磁鏈估計，有功功率、無功功 率、轉(zhuǎn)矩、磁鏈預(yù)測，目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)化Ξ個階段。
[0058] 第一階段，估計當(dāng)前的感應(yīng)電機定子和轉(zhuǎn)子磁鏈。本方法采用電壓磁鏈模型或電 流磁鏈模型估算當(dāng)前的轉(zhuǎn)子和定子磁鏈。
[0059] 第二階段，利用電壓傳感器，測量直流母線電容的實時電壓，計算當(dāng)前電壓矢量的 精確值，如表1所示，VeI表示上端母線電容電壓，Ve2表示下端母線電容電壓。在本發(fā)明實施 例中，開關(guān)狀態(tài)0表示該橋臂上管關(guān)閉，下管導(dǎo)通;開關(guān)狀態(tài)1表示該橋臂上管導(dǎo)通，下管關(guān) 閉。例如，開關(guān)狀態(tài)00表示兩個橋臂均為上管關(guān)閉，下管導(dǎo)通。整流環(huán)節(jié)根據(jù)數(shù)學(xué)模型對四 個電壓矢量對應(yīng)的有功功率、無功功率進行預(yù)測;逆變環(huán)節(jié)根據(jù)數(shù)學(xué)模型對四個電壓矢量 對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈進行預(yù)測。整流側(cè)和逆變側(cè)可施加的電壓矢量如下表1所示，其中，X = g/l〇
[0060] 表 1
[0061]
[0062] 第Ξ階段，根據(jù)系統(tǒng)的給定值與預(yù)測量構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，根據(jù)目標(biāo)函數(shù)選擇最優(yōu)的 開關(guān)組合。
[0063] 結(jié)合圖3,本發(fā)明的低成本的雙PWM功率變換器模型預(yù)測控制方法具體包括W下步 驟：
[0064] S1、通過感應(yīng)電機驅(qū)動系統(tǒng)中已有的電流傳感器、電壓傳感器和速度傳感器分別 巧相電網(wǎng)電壓焉從)、Ξ相電網(wǎng)電流ζ腳、Ξ相電機電流倘、母線電壓Ud和電機轉(zhuǎn)速 ω 〇
[00化]S2、在逆變環(huán)節(jié)，速度控制環(huán)采用ΡΙ控制器，該控制器輸出作為轉(zhuǎn)矩的給定值馬％ 在整流環(huán)節(jié)，電壓控制環(huán)采用ΡΙ控制器，該控制器輸出作為有功功率的給定值Ρ*。
[0066] S3、通過測量的母線電壓Ud，母線電容電壓vci、vc2計算表1中所示的四個電壓矢量 當(dāng)前時刻的值。
[0067] S4、通過測量的電機轉(zhuǎn)速ω和Ξ相電機電流/叩0估算轉(zhuǎn)子磁錐兵.，然后計算定子 磁鏈扔，其計算公式如下：
[0070] 其中，Tr = k/Rr為電機轉(zhuǎn)子時間常數(shù);Rr是電機的轉(zhuǎn)子電阻;Lm、Lr、Ls分別為電機 定轉(zhuǎn)子互感、轉(zhuǎn)子電感和定子電感;〇 = l-Lm2/LsU是電機漏感系數(shù)。
[0071] S5、在逆變環(huán)節(jié)，通過電機模型和逆變器模型預(yù)測下一采樣時刻所有電壓矢量對 應(yīng)定子磁鏈I氏從+ 1)|和電磁轉(zhuǎn)矩Te化+1 )，TeN，而W障額定轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈，在本發(fā)明實施 例中，
[0072] 定子磁鏈的預(yù)測模型如下：
[0073]
[0074] 電磁轉(zhuǎn)矩的預(yù)測模型如下：
[0075]
[0076] 其中，k和k+1代表采樣時刻;Ts是采樣時間；則k)為逆變器電壓矢量;Rs是電機定子 電阻;P是電機的極對數(shù);符號Im{ ·}表示取該表達式的虛部。
[0077] 電磁轉(zhuǎn)矩的預(yù)測需要首先對電機的電流I巧+巧進行預(yù)測：
[007引
[0079] 其中，為了表示方便，也=A+培馬為等效電阻；kr = Lm/U為轉(zhuǎn)子互感系數(shù)；τ〇 = σ Ls/R。為等效時間常數(shù)；
[0080] 在整流環(huán)節(jié)，根據(jù)整流器的數(shù)學(xué)模型預(yù)測下一采樣時刻有功功率P化+1)和無功功 率0化+1);
[0083] 其中，ξι托+ U表示預(yù)測網(wǎng)側(cè)電流的共輛；夸戰(zhàn)+ ：1)表示電網(wǎng)電壓的預(yù)測值， 號(Α +1) = y/〇 ，W gTs是電網(wǎng)側(cè)電壓矢量在一個采樣間隔的旋轉(zhuǎn)角度，電網(wǎng)電流可W通 過整流器模型獲得：
[0084]
[0085] 其中，Lg是網(wǎng)側(cè)濾波電感;Rg是等效網(wǎng)側(cè)內(nèi)阻;巧0為整流器電壓矢量。
[0086] S6、設(shè)計整流側(cè)目標(biāo)函數(shù)：
[0087]
[008引設(shè)計逆變側(cè)目標(biāo)函數(shù)：
[0089]
[0090] 其中，λ〇表示跟蹤磁鏈和轉(zhuǎn)矩的相對重要性。當(dāng)λ〇< 1時，控制策略優(yōu)先跟蹤轉(zhuǎn)矩， 當(dāng)λ〇> 1時，控制策略優(yōu)先跟蹤磁鏈。
[0091] S7、設(shè)計過電流時電網(wǎng)側(cè)目標(biāo)函數(shù)：
[0097] 其中，λοο是一個很大的值，ig max、il max、ic_max分別是電網(wǎng)側(cè)、電機側(cè)、電容部分允許 流過的最大電流，f( ·)是一個二進制函數(shù)，當(dāng)正常運行時函數(shù)為1，故障運行時為0;
[0098] 設(shè)計電容電壓抵消抑制、防止偏離方向的目標(biāo)函數(shù)：
[0099] Jc_v= [ Vci(k+1 )-Vc2(k+l) ]2.
[0100] 運里，，,1化叫=>'.、化)+扛的7；" = 〇1，。2，蠟?zāi)妇€電容。
[0101] S8、綜合逆變側(cè)總的目標(biāo)函數(shù)：
[0102] j2_m = Jm+Jm_oc
[0103] 整流側(cè)總的目標(biāo)函數(shù)：
[0104] J2_g = Jg+λl · Jc_v+Jg_oc+Jc_oc
[0105] 通過上述目標(biāo)函數(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建全局的目標(biāo)函數(shù)，取使得目標(biāo)函數(shù)最小化的電壓 矢量為最優(yōu)的電壓矢量，施加該電壓矢量對應(yīng)的開關(guān)組合，將該組合中的每個開關(guān)狀態(tài)施 加到每個橋臂。
[0106] 表2對四橋臂背靠背功率變換器和全橋背靠背功率變換器預(yù)測變量的數(shù)量和計算 復(fù)雜度進行了比較：
[0107] 表2 [010 引
[0109] 本發(fā)明的低成本的雙PWM功率變換器變頻調(diào)速系統(tǒng)的模型預(yù)測控制方法在橋臂共 享的情況下，在整流側(cè)實現(xiàn)有功功率、無功功率W及母線電壓的閉環(huán)控制;在逆變側(cè)能夠?qū)?現(xiàn)磁鏈、轉(zhuǎn)矩W及速度的閉環(huán)控制，實現(xiàn)了整流子系統(tǒng)和逆變子系統(tǒng)的獨立控制;采用本發(fā) 明所使用的最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)確定方法，可W大大減少模型預(yù)測控制的預(yù)測和迭代次數(shù)，降低 計算復(fù)雜度，使之能夠在實際工程中實現(xiàn)。
[0110] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，W上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用W 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種低成本的雙PWM功率變換器模型預(yù)測控制方法，其特征在于，包括： 51、 分別測出三相電網(wǎng)電壓&(々）、三相電網(wǎng)電流ζ(&)、三相電機電流〖(幻、母線電壓ud 和電機轉(zhuǎn)速ω ; 52、 在整流側(cè)計算有功功率的給定值Ρ*，在逆變側(cè)計算轉(zhuǎn)矩的給定值I；% 53、 通過所述母線電壓ud計算各開關(guān)狀態(tài)下的電壓矢量當(dāng)前時刻的值； 54、 通過所述電機轉(zhuǎn)速ω和所述三相電機電流（(A)估算轉(zhuǎn)子磁鏈，然后計算定子磁鏈 A，其計算公式如下：其中，Tr = Lr/Rr為電機轉(zhuǎn)子時間常數(shù);Rr是電機的轉(zhuǎn)子電阻;Lm、 Lr、Ls分別為電機定轉(zhuǎn)子 互感、轉(zhuǎn)子電感和定子電感;σ = 1 -Lm2/LsLr是電機漏感系數(shù)； 55、 在整流側(cè)，預(yù)測下一采樣時刻有功功率P(k+1)和無功功率Q(k+1)，PN額定輸出功 率，在逆變側(cè)，預(yù)測下一采樣時刻所有電壓矢量對應(yīng)定子磁鏈認+ 1)|和電磁轉(zhuǎn)矩Te(k + I是額定轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈； 56、 設(shè)計整流側(cè)目標(biāo)函數(shù)： 設(shè)計逆變側(cè)目標(biāo)函數(shù)：其中，λ〇表示跟蹤磁鏈和轉(zhuǎn)矩的相對重要性；當(dāng)λ〇<1時，控制策略優(yōu)先跟蹤轉(zhuǎn)矩，當(dāng)λ〇 > 1時，控制策略優(yōu)先跟蹤磁鏈； 57、 設(shè)計電網(wǎng)側(cè)過電流約束目標(biāo)函數(shù)：電機側(cè)過電流約束的目標(biāo)函數(shù)：電容電壓漂移抑制的目標(biāo)函數(shù)： Jc-〇c = A?f ( | ig3(k+l)-il3(k+l) I >ic-max) 其中，λοο是一個很大的值，ig max、il_max、1。__分別是電網(wǎng)側(cè)、電機側(cè)、電容部分允許流過 的最大電流，f( ·)是一個二進制函數(shù)，當(dāng)條件正確時函數(shù)為1，條件錯誤時為0; 設(shè)計電容電壓抵消抑制、防止偏離方向的目標(biāo)函數(shù)： Jc_v= [Vcl(k+1)-Vc2(k+1)]2. 這里，K (k+1) = ' (k) +(k)rs，x = C1，C2，C是母線電容； 58、 綜合逆變側(cè)總的目標(biāo)函數(shù)： J2_m - Jm+Jm-oc 整流側(cè)總的目標(biāo)函數(shù)： J2-g = Jg+^l · Jc-v+Jg-oc+Jc-oc 取使得目標(biāo)函數(shù)最小化的電壓矢量為最優(yōu)的電壓矢量，施加該電壓矢量對應(yīng)的開關(guān)組 合到每個橋臂。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中，開關(guān)狀態(tài)0表示該橋臂上管關(guān) 閉，下管導(dǎo)通，開關(guān)狀態(tài)1表示該橋臂上管導(dǎo)通，下管關(guān)閉，在開關(guān)狀態(tài)00,電壓矢量為 -νι2 /3-./?.ν。: /3 ;在開關(guān)狀態(tài)10，電壓矢量為(2.L +νι2)/3-/3 ;在開關(guān)狀態(tài)11，電壓矢 量為vfl /3 + j_.W.vfl /3 ;在開關(guān)狀態(tài)01，電壓矢量為-(vtl /3。3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟S5中，下一采樣時刻所有電壓矢 量對應(yīng)定子磁鏈|g(l + l)|和電磁轉(zhuǎn)矩Te(k+1)的計算公式如下：其中，k和k+Ι代表采樣時刻；TS是采樣時間；為逆變器電壓矢量;Rs是電機定子電 阻;P是電機的極對數(shù);符號Im{ ·}表示取該表達式的虛部。4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述電磁轉(zhuǎn)矩Te(k+1)的預(yù)測需要首先對電機 的電流&々 + 】)進行預(yù)測：其中，& =尺.+ 為等效電阻;kr = Lm/Lr為轉(zhuǎn)子互感系數(shù)；τ。= 〇Ls/R。為等效時間常 數(shù)。5. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟S5中，下一采樣時刻有功功率P (k+Ι)和無功功率Q(k+1)的計算公式如下：其中，f# + l)表示預(yù)測網(wǎng)側(cè)電流的共輒;5# + 1)表示電網(wǎng)電壓的預(yù)測值。6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，電網(wǎng)電流的計算公式如下：其中，Lg是網(wǎng)側(cè)濾波電感;Rg是等效網(wǎng)側(cè)內(nèi)阻;^(幻為整流器電壓矢量。
【文檔編號】H02M5/458GK105871293SQ201610171340
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月23日
【發(fā)明人】趙金, 周德洪, 顏宸
【申請人】華中科技大學(xué)