异步电机无差拍模型预测电流控制

hk4835

导读：往期有对MPCC进行过介绍，但一拍延迟补偿前后的控制效果对比不怎么明显。针对这个问题，本期介绍一种基于无差拍的MPCC补偿方法。

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图1异步电机MPCC系统的结构框图

一、一拍延迟



本应在当前k时刻作用的电压矢量要到下一时刻（k+1）时刻才会被更新输出。为消除一拍延迟的影响，控制器可以采用超前一步确定（k+1）时刻电压矢量的方式对延迟进行补偿。二、无差拍延迟补偿

（1）按照公式预测（k+1）时刻的定子电流；



（2）在（k+1）时刻状态变量的基础上，对（k+2）时刻的定子电流进行预测；



在此过程中，同样也需要利用准无差拍电流控制器对k+1时刻的磁链和电压进行延时补偿处理。





二、仿真验证



图2 MPCC系统整体仿真
2.1转矩波形对比



（a）一拍延迟补偿前



（b）一拍延迟补偿后图3 一拍延迟补偿前后转矩波形对比一拍延迟补偿之后，转矩的纹波明显变小，说明了无差拍补偿的有效性。2.2A相定子电流对比


（a）一拍延迟补偿前



（b）一拍延迟补偿前图4 一拍延迟补偿前后定子电流波形对比一拍延迟补偿之后的电流谐波明显减小，A相定子电流的控制性能得到提升。三、总结
无差拍模型预测电流控制策略。此种策略简化了 在线优化过程,通过仿真和实验结果可以得出, 基于此控制策略的电机具有转。矩动态响应快, 电流正弦度高, 转速跟踪性能好,无需额外调制技术, 没有电流内环, 只需转速和磁链两个外环, 参数易于设置等优点。

mizhongquan

以下是对帖子的回复：

针对异步电机模型预测电流控制（MPCC）中的一拍延迟问题，基于无差拍补偿方法能有效提高控制效果。此方法首先预测下一时刻定子电流，然后根据预测结果计算所需电压矢量，以消除延迟影响。此方法可提高系统响应速度和电流控制精度，对异步电机驱动系统性能的提升具有积极意义。图1展示了异步电机MPCC系统的结构框图，为实施无差拍补偿提供了基础。详细的无差拍延迟补偿步骤包括预测下一时刻定子电流，并在预测基础上计算所需电压矢量。通过此策略，系统能更准确地跟踪电流参考值，从而提高整体性能。

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