基于拓展控制集的PMSM有限控制集无模型预测电流控制策略
永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor，PMSM)具有高效率、高功率密度与高可靠性等优势，已在工业界得到广泛应用。文中针对PMSM驱动系统，提出基于拓展控制集的有限控制集无模型预测电流控制(finite-control-set model-free predictive current control，FCS-MFPCC)。首先，分析PMSM系统的数学模型并详述有限控制集模型预测电流控制(finite-control-set model predictive current control，FCS-MPCC)的原理。其次，介绍基于线性扩张状态观测器(linear extended state observer，LESO)的传统FCS-MFPCC。针对传统FCS-MFPCC稳态性能不足的问题，采用基于离散空间矢量调制(discrete space vector modulation，DSVM)的控制集拓展方案，将控制集的电压矢量数目拓展至25。然后，为解决拓展控制集带来的高计算量问题，提出一种快速寻优策略，阐述该策略的实施原理与流程。最后，基于一台500 W PMSM实验平台，对比传统FCS-MFPCC与所提FCS-MFPCC的控制性能，验证所提算法的有效性与优越性。实验结果表明，所提算法能够有效提升系统稳态性能，且定子绕组电流总谐波畸变率由10.07%降低至6.48%。
标题：
基于拓展控制集的PMSM有限控制集无模型预测电流控制策略
Finite-control-set model-free predictive current control strategy based on extended control set of PMSM
作者：
刘兴，阳辉，王逸飞，陈涛，全相军
LIU Xing, YANG Hui, WANG Yifei, CHEN Tao, QUAN Xiangjun
关键词：
永磁同步电机(PMSM);模型预测控制;有限控制集无模型预测电流控制(FCS-MFPCC);有限控制集模型预测电流控制(FCS-MPCC);线性扩张状态观测器(LESO);离散空间矢量调制(DSVM)
permanent magnet synchronous motor (PMSM);model predictive control;finite-control-set model-free predictive current control (FCS-MFPCC);finite-control-set model predictive current control (FCS-MPCC);linear extended state observer (LESO);discrete space vector modulation (DSVM)
