电励磁同步电动机的模型预测控制策略

"电励磁同步电动机模型预测控制" 本文主要探讨了电励磁同步电动机的高性能调速策略，利用模型预测控制（MPC）方法实现这一目标。在现代数字控制系统中，由于高采样频率的特点，电机的微分项被近似为差分方程形式，以便于在离散时间环境下进行处理。对于三电平逆变器，文章指出需要预测下一个采样周期内所有可能的27种开关状态组合，这些状态将对应不同的电机电流。 作者们提出，当前周期的电流给定值可以通过二阶外推法来预测下一个周期的电流，这样可以更准确地调整电机的运行状态。模型预测控制的核心在于，它基于当前状态和未来预测，通过优化目标函数来确定最佳的开关状态序列。这个目标函数通常包括电流反馈与给定值之间的误差，通过滚动优化原则，即不断更新预测并选择最优解，来控制逆变器的开关动作。 在Matlab环境中，研究人员进行了三电平逆变器驱动电励磁同步电动机的模型预测控制仿真。仿真结果证实了该控制策略的有效性，表明MPC能够在保证系统性能的同时，实现电励磁同步电动机的精确调速。 关键词涵盖了电励磁同步电动机、模型预测控制、三电平逆变器以及滚动优化等核心概念。中图分类号TM921.4则将该研究定位在电力传动领域，文献标志码A表示这是原创性的科学研究文章，文章编号1008-973X(2011)05-0815-03则为该论文在期刊中的唯一标识。 模型预测控制在工业应用中具有广泛前景，特别是在需要高精度和快速响应的场合，如电力驱动系统。这种控制策略能够考虑系统的动态特性，并通过实时优化来提高系统的整体性能。通过这种方式，电励磁同步电动机的调速性能得以显著提升，满足了现代工业对高效、稳定和节能的追求。