基于龙伯格扰动观测器的永磁同步电机PWM电流预测控制

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Ｌｕｅｎｂｅｒｇｅｒｏｂｓｅｒｖｅｒｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｌｔｙ，ｓｙｓｔｅｍｐａｒｍｅａｔｅｒｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｗａｓｉｎｒｏｔｄｕｃｅｄｉｎｔｏｔｈｅｍｏｔｏｒｖｏｌｔａｇｅ
ｅｑｕａｔｉｏｎ，ａｎｄＬｕｅｎｂｅｒｇｅｒｏｂｓｅｒｖｅｒｗｉｔｈｅｘｃｅｌｌｅｎｔｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅｉｎｐａｒａｍｅｔｅｒｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｗａｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｔｏｏｂｓｅｒｖｅｔｈｅｓｙｓｔｅｍｄｉｓｔｕｒｂｎｃａｅ．Ｔｈｅｎ，Ｌｕｅｎｂｅｒｇｅｒｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｏｂｓｅｒｖｅｒｗａｓｄｉｓｃｒｅｔｉｚｅｄ，ａｎｄｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｔｙｗａｓｎａａｌｙｚｅｄｂｙｐｏｌｅａｓｓｉｎｍｅｇｎｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｆｒｏｍｔｈｅｏｂｓｅｒｖｅｒｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｏｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｅｑｕａｔｉｏｎｉｔｗｈｐｒａａｍｅｔｅｒｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｔｏｐｒｏｖｉｄｅｒｅｌ－ａｔｉｍｅｄｉｓｔｕｒｂｎｃａｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｌｇａｏｒｉｔｈｍ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｏｐｒｏｓｅｄａｌｇｏｉｒｈｍｔｃｏｕｌｄｒａｐｉｄｌｙｏｂｓｅｒｖｅｔｈｅｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｏｕｔｓｔａｔｉｃｅｌＴｏｒ，ｅｆｅｃｔｉｖｅｌｙａｖｏｉｄｔｈｅ
要：针对传统永磁同步电机（ＰＭＳＭ）ＰＷＭ电流预测控制中电机参数扰动造成的电流静差及振荡问
题，提出基于龙伯格（Ｌｕｅｎｂｅｒｇｅｒ）观测器的ＰＷＭ电流预测控制。首先，将系统参数扰动引入到电机电压方程，构建在参数扰动中拥有优良性能的Ｌｕｅｎｂｅｒｇｅｒ观测器来观测系统扰动。其次，离散化Ｌｕｅｎｂｅｒｇｅｒ扰动观
ｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ（ＰＭＳＭ），ＰＷＭｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｂａｓｅｄｏｎ
测器，通过极点配置分析系统稳定性。最后，将观测器估计系统扰动引入含参数扰动项的电压方程中，为
ＰＷＭ电流预测控制算法提供实时性扰动补偿。仿真结果表明，所提算法能够快速无静差地观测出系统扰动，
有效避免参数扰动造成的电流静差及振荡问题，提高电流预测算法的鲁棒性。关键词：永磁同步电机；ＰＷＭ电流预测控制；龙伯格观测器；扰动补偿中图分类号：ＴＭ３０１．２文献标志码：Ａ文章编号：１６７３－６５４０（２０１７）１１ — ０００１ — ０５
ＰＷＭＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅＣｕｒｒｅｎｔＣｏｎｔｒｏｌｏｆＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ
ＭｏｔｏｒＢａｓｅｄｏｎＬｕｅｎｂｅｒｇｅｒＤｉｓｔｕｒｂａｎｃｅＯｂｓｅｒｖｅｒＸＵＥＦｅｎｇ，ＣＨＵＪｉａｎｈｕａ，ＷＥＩＨａｉｆｅｎｇ，
控制与应用技术ｌｎＡ
基于龙伯格扰动观测器的永磁同步电机ＰＷＭ电流预测控制水
薛峰，储建华，魏海峰（１．莱克电气股份有限公司，江苏苏州２．东南大学电气工程学院，江苏南京
摘
２１５０ｔｒａｃｔ：ＳｉｎｃｅｍｏｔｏｒｐａｒａｍｅｔｅｒｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｃｏｕｌｄｃａｕｓｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｉｃｅｒｒｏｒａｎｄｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎｉｎＰＷＭｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ
（１．ＫｉｎｇＣｌｅａｎＥｌｅｃｔｉｒｃＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｕｚｈｏｕ２１５００９，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｍｉｎｇ２１１１８９，Ｃｈｉｎａ）