异步电机无速度传感器模型预测控制关键技术研究

项目名称： 异步电机无速度传感器模型预测控制关键技术研究

项目编号： No.51207003

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 电工技术

项目作者： 张永昌

作者单位： 北方工业大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 传统的逆变器驱动异步电机调速系统将电机宏观控制算法和逆变器PWM控制分开独立设计，未能使控制系统的整体性能达到最优。本项目从电力电子变换器只存在有限个离散开关状态这个角度出发，采用基于滚动优化理论的模型预测控制（MPC），在电机宏观控制算法中将控制目标和逆变器开关状态相结合并考虑各种非线性约束，实现对逆变器开关状态的直接控制，使控制系统整体性能得到最大程度挖掘。首先，针对传统MPC中的目标函数权重设计复杂的问题，提出实用的解决方法并研究如何在维持控制系统性能的同时降低开关频率，以降低系统损耗。其次，为进一步提升控制性能，提出多矢量MPC并深入研究解决矢量选择、矢量作用时间和矢量作用次序三个关键问题。最后，基于鲁棒控制理论研究适用于MPC的无速度传感器技术。本项目的研究成果不仅能直接用于异步电机传动以提高控制性能，而且能广泛用于其他类型电机和变换器的控制，具有重要的理论意义和实用价值。

中文关键词： 异步电机；模型预测控制；转矩控制；无速度传感器；

英文摘要： Motor control algorithms and PWM control of inverters are usually separately designed in conventional inverter-fed induction motor drives, which fail to achieve optimum performance of the whole control system. Considering the fact that there are finite di

英文关键词： induction machine；model predictive control；torque control；speed sensorless；