永磁同步电机控制算法--单矢量模型预测电流控制MPCC

一、基本原理

单矢量MPTC虽然可以直接将转矩作为变量进行控制，但是从目标方程可以看出，采用MPTC方法需要设计权重系数λ，但目前对于权重系数的设计仍然没有人提出最优解，系统仍存在不确定因素。

采用MPCC时， d、q轴电流拥有相同量纲，省去了权重系数的设计（或者略微增大q轴电流的权重）。而且此时只需要对电流进行预测，亦省去了预测转矩和磁链的步骤，控制得到了简化。

MPCC首先通过3s/2r模块得到dq坐标系下的定子电流，然后通过电流预测方程得到预测电流。与矢量控制相同，转速环经过PI调节器得到q轴电流给定，d轴电流给定仍是根据应用场合的不同来设定，最后将电流给定与反馈代入目标方程中以选择开关状态输入到变换器中从而控制永磁同步电机。

二、仿真验证

在MATLAB/simulink里面验证所提算法，采用和实验中一致的控制周期1e-4，电机部分计算周期为1e-6。仿真模型如下所示：

仿真工况：电机空载零速启动，0s阶跃给定转速300rpm，0.5s施加额定负载

2.1转速

2.2d轴电流

2.3q轴电流

2.4电磁转矩

2.5三相电流