永磁同步电机因其功率范围广、效率高等优势，获得了广泛的应用。现如今，各行各业对永磁同步电机的控制特性需求也在日益增加，传统的电机控制方式已无法适应伺服驱动器控制系统的高性能需求。模型预测控制(MPC)以其动态响应速度快、容易进行多目标协调控制等优势，在电机控制领域得到了广泛的研究。但传统的永磁同步电机模型预测电流控制策略存在稳态控制性能与开关频率之间的矛盾问题，难以在保证稳态性能提升的前提下，降低开关频率。因此，如何平衡传统永磁同步电机模型预测电流控制（MPCC）的稳态控制性能与开关频率之间的矛盾，对MPCC在电控领域的实际应用具有重要意义。

论文在传统MPCC的基础上，采用不同时刻的电流预测值构建新的成本函数，将MPCC中电压矢量选择的最优性扩展到两个控制周期，使得相邻周期最优电压矢量尽量相同，来降低逆变器的开关频率。采用了基于扇区的电压矢量选择方法，可以有效地减少控制算法的计算负担。仿真结果表明，所提方法相较于传统MPCC，在相同的控制频率下，可以有效地降低开关频率。此外，开关频率近似相等的情况下，所提方法可以有效改善电流控制性能。

图1 不同转速下平均开关频率对比

图2 相同的平均开关频率不同转速相电流THD对比

论文链接：

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20221203

推荐引用格式：

唐旭，储剑波. 一种改进型永磁同步电机模型预测电流控制方法[J]. 电机与控制应用, 2022, 49(12): 13-20.

TANG Xu, CHU Jianbo, et al. An improved model predictive current control method of permanent magnet synchronous motor[J]. Electric Machines & Control Application, 2022, 49(12): 13-20.

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