【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于永磁同步電機控制，更具體地，涉及一種永磁同步電機預測電流控制方法及系統。
技術介紹
1、表貼式永磁同步電機(spmsm)因其轉矩密度高、效率高、控制性能好等優點被廣泛應用在伺服控制系統中。近年來，由于對超快動態響應性能的追求，無差拍預測電流控制受到了廣泛的關注并得到了深入的研究。
2、若母線電壓是充足的，無差拍預測電流控制在理論上可以實現兩個周期的無差拍響應性能。然而，在中高速范圍內發生轉矩指令的劇烈變化時，無差拍預測電流控制器計算出的參考電壓指令極易超出母線電壓的限制，并導致控制器輸出飽和，進而使得q軸電流難以在一個周期內被飽和的輸出電壓激勵至其指令值，嚴重降低了中高速下轉矩上升的動態性能。因此，亟需在無差拍預測電流控制的基礎上研究一種可在中高速下提升轉矩動態性能的方法是有重要意義的。
技術實現思路
1、針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本專利技術提供了一種永磁同步電機預測電流控制方法及系統，其目的在于，提升無差拍預測電流控制在中高速下的轉矩動態性能。
2、為了實現上述目的，第一方面，本專利技術提供了一種永磁同步電機預測電流控制方法，包括：
3、在每個周期下判斷并確定下一周期的控制操作，并在下一周期執行對應的控制操作；
4、其中，在第k周期判斷并確定第k+1周期的控制操作的方法，包括：
5、s1、在第k周期進行信號采樣，得到d軸電流id(k)、q軸電流iq(k)、q軸電流指令和轉速ω(k)；k為采樣周期的索
6、s2、基于id(k)、iq(k)和ω(k)，采用擴展狀態觀測器，預測第k+1周期的d軸電流q軸電流d軸集總擾動和q軸集總擾動；
7、s3、基于第k+1周期的d、q軸預測電流和集總擾動，預測電流增量極限圓；其中，電流增量極限圓是d、q軸電流在第k+1周期經過一個采樣周期ts的電壓激勵后在第k+2周期所能達到的圓形電流區域；
8、s4、判斷是否在電流增量極限圓內，若是，則第k+1周期的控制操作為減小d軸電流的絕對值，轉至s8；否則，對比和的大小，若則第k+1周期的控制操作為降低轉矩，轉至s8；若則轉至s5；
9、s5、在第k+1周期處于第一條件下，預測第k+2周期的d軸電流判斷是否在電流極限圓內，若是，則轉至s6；否則，第k+1周期的控制操作為升高轉矩，轉至s8；其中，第一條件包括：保持q軸電流不變，且在電流增量極限圓的限制下以最大速率弱磁；
10、s6、在d軸電流保持為的條件下，預測在電流增量極限圓的限制下將q軸電流從上升至所需的最小時間
11、在d軸電流保持為的條件下，預測在電流增量極限圓的限制下將q軸電流從上升至所需的最小時間
12、s7、對比和的大小，若則第k+1周期的控制操作為弱磁，轉至s8；若則第k+1周期的控制操作為升高轉矩，轉至s8；
13、s8、結束第k周期的判斷。
14、進一步優選地，上述電流增量極限圓在dq軸電流坐標系下的圓心和半徑r的表達式為；
15、
16、其中，ls是dq軸電感；rs是定子電阻；ψ是轉子磁鏈；為第k+1周期的d軸集總擾動；為第k+1周期的q軸集總擾動；udc為直流母線電壓。
17、進一步優選地，上述s4還包括：當在電流增量極限圓內時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行減小d軸電流的絕對值的操作；
18、其中，
19、當在電流增量極限圓內時，
20、當不在電流增量極限圓內時，
21、
22、其中，第k周期的d軸電流指令的計算表達式為：
23、
24、為最大定子電流幅值。
25、進一步優選地，上述s4還包括：當不在電流增量極限圓內，且時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行降低轉矩的操作；
26、其中，
27、第k周期的d軸電流指令保持為上一周期的d軸電流指令。
28、進一步優選地，上述s5還包括：當不在電流極限圓內時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行升高轉矩的操作；
29、其中，
30、第k周期的d軸電流指令保持為上一周期的d軸電流指令。
31、進一步優選地，上述s7還包括：當時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行弱磁操作；
32、其中，
33、第k周期的d軸電流指令的計算表達式為：
34、
35、進一步優選地，上述s7還包括：當時，計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行升高轉矩的操作；
36、其中，
37、第k周期的d軸電流指令保持為上一周期的d軸電流指令。
38、進一步優選地，和均采用q軸電流上升時間預測公式預測得到；
39、電流上升時間預測公式用于預測在d軸電流保持不變時，q軸電流從初值iq0上升至終值iq1所需的最小時間其表達式為：
40、
41、其中，ls是dq軸電感；rs是定子電阻；ψ是轉子磁鏈；
42、將和代入表達式中，得到
43、將和代入表達式中，得到
44、進一步優選地，s2中采用擴展狀態觀測器預測得到的第k+1周期的d軸電流q軸電流d軸集總擾動和q軸集總擾動為：
45、
46、其中，ud(k)是第k周期逆變器實際輸出的d軸電壓；uq(k)是第k周期逆變器實際輸出的q軸電壓；rs是定子電阻；ls是dq軸電感，ψ是轉子磁鏈；為第k周期的d軸集總擾動；為第k周期的q軸集總擾動；β1和β2是觀測器增益，分別為：
47、
48、其中，z0為觀測器的二重極點，其取值范圍為(0,1)。
49、進一步優選地，s5中，在第k+1周期處于第一條件下，預測得到的第k+2周期的d軸電流為：
50、
51、其中，為第k-1周期的q軸電流指令。
52、第二方面，本專利技術提供了一種永磁同步電機預測電流控制系統，包括：存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時執行本專利技術第一方面所提供的永磁同步電機預測電流控制方法。
53、第三方面，本專利技術還提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序被處理器運行時控制所述存儲介質所在設備執行本專利技術第一方面所提供的永磁同步電機預測電流控制方法。
54、總體而言，通過本專利技術所構思的以上技術方案，能夠取得以下有益效果：
55、1、本專利技術提供了一種永磁同步電機預測電流控制方法，在每個周期下通過多層條件判斷來確定下一周期要執行的控制操作，并在下一周期執行對應的控制操作；其中，控制操作本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述電流增量極限圓在dq軸電流坐標系下的圓心和半徑r的表達式為；
3.根據權利要求2所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述S4還包括：當在所述電流增量極限圓內時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行減小d軸電流的絕對值的操作；
4.根據權利要求2所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述S4還包括：當不在所述電流增量極限圓內，且時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行降低轉矩的操作；
5.根據權利要求2所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述S5還包括：當不在電流極限圓內時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行升高轉矩的操作；
6.根據權利要求2所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述S7還包括：當時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行弱磁
7.根據權利要求2所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述S7還包括：當時，計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行升高轉矩的操作；
8.根據權利要求1-7任意一項所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，和均采用q軸電流上升時間預測公式預測得到；
9.一種永磁同步電機預測電流控制系統，其特征在于，包括：存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時執行權利要求1-8任意一項所述的永磁同步電機預測電流控制方法。
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序被處理器運行時控制所述存儲介質所在設備執行權利要求1-8任意一項所述的永磁同步電機預測電流控制方法。
...【技術特征摘要】
1.一種永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述電流增量極限圓在dq軸電流坐標系下的圓心和半徑r的表達式為；
3.根據權利要求2所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述s4還包括：當在所述電流增量極限圓內時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行減小d軸電流的絕對值的操作；
4.根據權利要求2所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述s4還包括：當不在所述電流增量極限圓內，且時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行降低轉矩的操作；
5.根據權利要求2所述的永磁同步電機預測電流控制方法，其特征在于，所述s5還包括：當不在電流極限圓內時，在第k周期計算d、q軸電壓指令和用于控制逆變器在第k+1周期執行升高轉矩的操作；
6.根據權利要求2所述的永磁同...
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