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摘要：一种基于滑模抗扰动的永磁同步电机无差拍预测电流控制方法，包括：第一步：搭建永磁同步电机滑模抗扰动无差拍预测电流矢量控制结构模型：第二步：建立基于等速趋近律的内环dq轴双滑模抗扰动观测器模型；第三步：建立基于模型速度外环滑模控制器模型；第四步：建立基于指数趋近律方式的电流内环模型预测电流控制器模型；第五步：构建一种基于注入虚拟矢量的近似两电平SVPWM无差拍控制器模型。本设计不仅可有效抑制电阻、电感、磁链等参数扰动给系统带来的影响，提升系统控制的鲁棒性，而且系统响应迅速、有效抑制负载转矩扰动带来的影响。

主权项：1.一种基于滑模抗扰动的永磁同步电机无差拍预测电流控制方法，其特征在于：所述无差拍预测电流控制方法用于控制永磁同步电机的NPC结构三电平逆变电路，所述无差拍预测电流控制方法包括以下步骤：第一步：搭建永磁同步电机滑模抗扰动无差拍预测电流矢量控制结构模型： 上式中：ud为定子电压d轴分量，uq为定子电压q轴分量，id为定子电流d轴分量，iq为定子电流q轴分量，Rs为定子绕组相电阻，ωe为转子电角度，ψd为d轴磁链分量，ψq为q轴磁链分量，Ls为定子电感，p＝ddt为微分算子，ψf为永磁体磁链，Te为电磁转矩，np为极对数，Tm为折算到轴端的负载扭矩，J为机械负载折算到轴端的转动惯量，ωm为转子机械角速度，B为黏滞摩擦系数；第二步：建立基于等速趋近律的内环dq轴双滑模抗扰动观测器模型，如下：d轴观测器： 式中：为下一时刻d轴电流分量，为当前时刻d轴电流分量，uqk为当前时刻q轴电流分量，为当前时刻d轴总扰动估计值，udk为当前时刻d轴电压分量；q轴观测器： 式中：为下一时刻q轴电流分量，为当前时刻q轴电流分量，idk为当前时刻d轴电流分量，uqk为当前时刻q轴电压分量，为当前时刻q轴总扰动估计值；第三步：建立基于模型速度外环滑模控制器模型，采用指数趋近律方式设计滑模控制器： 式中：为滑模面函数的微分，为给定速度与反馈速度的差值的变化率，为给定速度与反馈速度的差值的二阶微分量，C2为任意正实数,m为任意正实数，ξs＞0，k＞0；第四步：建立基于指数趋近律方式的电流内环模型预测电流控制器模型，预测电流方程： 式中：ωek为当前时刻的转子电角速度；对上式进行移项，可解出udk、uqk值： 此时基于指数趋近律方式的电流内环模型预测电流控制器模型构建完成；第五步：构建一种基于注入虚拟矢量的近似两电平SVPWM无差拍控制器模型，将于指数趋近律方式的电流内环模型预测电流控制器模型的输出作为基于注入虚拟矢量的近似两电平SVPWM无差拍控制器模型输入，利用改进的SVPWM算法，合理分配各电压矢量的占空比，有效降低逆变器开关损耗；扇区划分：划分输入电压空间矢量大、小扇区，对SVPWM算法进行改进：以隐去中矢量、大矢量，仅利用零矢量、小矢量和虚拟矢量进行调制为原则，将电压空间矢量经过的区域划分为不对称的12扇区；制定开关顺序：整理电压各小扇区逆变器开关顺序，形成开关顺序图表，为减少开关器件的应力，采取7段对称电压矢量与9段对称电压矢量相互切换的方式控制，采用可变采样周期的方式，根据目标空间电压矢量Vref落入的扇区号，制定基本电压矢量的作用顺序表；矢量作用时间计算：确定各开关矢量的作用时间、形成SVPWM的控制模型，定义零矢量为Vs0、大扇区内左侧的小矢量为Vs1、大扇区内右侧的小矢量为Vs2，当采用7段对称电压矢量方式控制时，采用两电平算法，使用Vs1、Vs2、Vs0共同合成目标电压矢量Vref，Vs1、Vs2、Vs0矢量作用时间分别对应为T1、T2、T0；当采用9段对称电压矢量方式控制时，采用注入虚拟矢量的近似两电平算法，进一步定义虚拟矢量为Vs3，Vs1、Vs2矢量用于合成虚拟矢量Vs3，使用Vs0、Vs1、Vs2、Vs3共同合成目标电压矢量Vref，Vs1、Vs2、Vs0矢量作用时间分别对应为T1′+Tsw′、T2′、T0′；Tsw为一个开关周期，根据不同小扇区的矢量合成规律，分别计算出在各小扇区内的各矢量作用时间；然后根据基本矢量作用时间得出各扇区对应的组合开关控制脉冲情况；最后根据各扇区的开关状态和触发时间，梳理各扇区开关器件触发时间表形成SVPWM的控制模型，上述控制模型用于控制永磁同步电机NPC逆变电路。

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