异步电机无差拍模型预测电流控制（MPCC）

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。

需要文章中的MPCC仿真模型的学友，可关注公众号：浅谈电机控制，留下邮箱获取。

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

本文主要介绍了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。

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