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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明公开一种结合无传感冗余控制开关磁阻电机模型增强预测控制系统，包括无位置传感器转子位置获取模块、相电压估计模块、模型预测模块和功率变换器模块，模型预测模块由卡尔曼滤波器级、转子位置角预测级、电流估计级、磁链估计级、转矩估计级和成本函数级组成，卡尔曼滤波器级获取k+1时刻相磁链预测值，转子位置角预测级计算出k+1、k+2时刻转子位置预测值，电流估计级通过电流‑磁链‑转子位置i‑ψ‑θ三维模型表获取相电流预测值，磁链估计级输出k+2时刻磁链预测值，转矩估计级通过电机转矩‑电流‑转子位置T‑i‑θ三维模型表获取相转矩预测值，成本函数中考虑了电流脉动，在仅需要电机相电压及相电流信号的情况下，电机模型预测控制系统能够稳定运行。

主权项：1.一种结合无传感冗余控制开关磁阻电机模型增强预测控制系统，其特征是：其包括无位置传感器转子位置获取模块2、相电压估计模块6、模型预测模块7和功率变换器模块8，位置传感器转子位置获取模块2以开关磁阻电机的相电压UP和定子绕组励磁电流iP为输入，输出估计转子位置角θest，相电压估计模块6的输入为功率变换器模块8的母线电压Udc、绕组电感压降Ur、开关管压降US和续流二极管压降UD，输出为k+1时刻估计相电压UPk+1；模型预测模块7由卡尔曼滤波器级71、转子位置角预测级72、电流估计级73、磁链估计级74、转矩估计级75和成本函数级76组成，卡尔曼滤波器级71以开关磁阻电机相电压UP、当前采样时刻相电流值iP和估计转子位置角θest为输入，获取k+1时刻相磁链预测值ψpk+1：转子位置角预测级72接收估计转子位置角θest和电机转速ω，计算出k+1、k+2时刻转子位置预测值θk+1、θk+2；电流估计级73接收k+1、k+2时刻转子位置预测值θk+1、k+1时刻相磁链预测值ψpk+1、k+2时刻相磁链预测值ψpk+2以及k+2时刻转子位置预测值θk+2，通过预置的电流-磁链-转子位置i-ψ-θ三维模型表获取相对应的k+1时刻相电流预测值ipk+1和k+2时刻相电流预测值ipk+2；磁链估计级74接收k+1时刻估计相电压UPk+1、k+1时刻相磁链预测值ψpk+1以及k+1时刻相电流预测值ipk+1，输出k+2时刻磁链预测值ψpk+2；转矩估计级75接收k+2时刻相电流预测值ipk+2以及k+2时刻转子位置预测值θk+2，通过查询预置的电机转矩-电流-转子位置T-i-θ三维模型表获取相对应的k+2时刻相转矩预测值Tpk+2；成本函数级76接收电机参考转矩Tref、k+2时刻相转矩预测值Tpk+2以及k+2时刻相电流预测值ipk+2，输出开关信号SP给功率变换器模块8控制开关磁阻电机。

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