基于虚拟信号注入的永磁同步电机增量式模型预测电流控制MTPA研究OA

【目的】为了降低永磁同步电机(PMSM)最大转矩电流比控制(MTPA)对电机参数的依赖,本文建立基于虚拟信号注入的永磁同步电机增量式模型预测电流控制MTPA,并采用模型参考自适应系统(MRAS)实现参数辨识,提高参数鲁棒性。【方法】采用传统公式法实现MTPA,其需要定子dq轴电感和转子磁链3个参数,但这3个参数失配对MTPA计算结果影响均较大。建立永磁同步电机增量式模型预测电流控制系统,其需要定子dq轴电感和定子电阻3个参数,其中定子电阻参数失配影响较小。采用虚拟注入法实现MTPA,其需要定子d轴电感和定子电阻2个参数,其中定子d轴电感影响较大,定子电阻失配影响较小。综上,建立基于虚拟信号注入的永磁同步电机增量式模型预测电流控制MTPA,并采用模型参考自适应系统对定子dq轴电感进行辨识,将辨识参数用于增量式模型预测电流控制和虚拟信号注入法MTPA,以提高参数鲁棒性。基于Matlab/Simulink建立仿真模型,对上述方法进行仿真分析。【结果】基于虚拟信号注入法MTPA的增量式模型预测电流控制采用MRAS仅需辨识dq轴电感这2个参数。采用MRAS参数辨识,在参数匹配和失配情况下,虚拟信号注入法MTPA计算得到的电流矢量角βMTPA误差较小,定子电阻参数失配影响较小。【结论】虚拟信号注入法MTPA仅需定子d轴电感和定子电阻这两个参数,参数依赖性小,且定子电阻失配影响较小。基于虚拟信号注入的永磁同步电机增量式模型预测电流控制MTPA仅需辨识dq轴电感。采用MRAS辨识参数的虚拟信号注入法MTPA的误差较小,提升了参数鲁棒性。