1本色

本文转头了永磁同步电机的主要弱磁（Field Weakening, FW）适度计谋，分为数值规划适度花式、电压闭环适度花式和模子展望适度相干花式。从适度性能、鲁棒性、实行难度等方濒临现存计谋进行分析比拟，便于FW适度的闭幕。

2亮点

2.1 基于数值规划的FW适度计谋基于数值规划的FW适度花式将筹划转速和转矩代入电机电压方程，规划FW电流和电压参考值。领先先容FW电流轨迹的规划花式，然后转头基于代数方程求解的离线规划花式和基于电机模子优化和无极适度的在线规划花式。2.2 电压闭环FW适度计谋电压闭环FW适度计谋通过比拟输出电压和弱磁截止电压来袭击FW电流，不依赖于电机参数。这种花式结构通俗，适度鲁棒性强，按适度结构可分为双袭击器适度和单袭击器适度。（1）双袭击器花式双袭击器适度不错在两种适度计谋之间巩固切换。应用最平凡的花式是d轴电流袭击法，通过PI适度器得回收缩永磁通的d轴电流。双袭击器FW适度花式的接洽不错空洞为三个标的：过调制（Overmodulation, OVM）计谋的应用、适度器参数想象和扰动禁锢。为了使面前轨迹沿最大电流圆迁移，电流相角袭击是另一种FW适度花式。该花式保留了电压闭环适度鲁棒性高的上风，并通过PI适度袭击电流角度来修正电流轨迹。（2）单袭击器花式在FW区域，要是忽略电阻和电感压降，则电机的稳态使命点为电压截止圆与参考转矩弧线的交点，适度系统的开脱度可降为1。凭证FW适度输入（d轴或q轴电流）和输出(电压角、d轴或q轴电压)的组合，表1转头了6种基本的单袭击器FW适度花式。这些花式运用FW区域输出电压幅值恒定的本性，径直将d-q轴电压解耦，而不是聘任基于双袭击器的电压抗充足计谋，这有助于科罚电流环和电压环耦合和电流袭击器输出充足的问题。表1 基于单袭击器的多样花式框图2.3 模子展望适度（Model Predictive Control, MPC）相干花式为了科罚每个适度周期内复杂的非线性拘谨问题，MPC相干花式已被平凡接洽。这些花式的中枢念念想是基于展望和拘谨构造一个资本函数，并规划使资本函数最小的输出变量。FW适度的代价函数频繁包括速率、转矩、电流和磁通。凭证输出电压矢量的本性，这些花式可分为有限适度集（Finite Control Set, FCS）和麇集适度集（Continuous Control Set， CCS）。（1）FCS-MPC不包括调制花式，通过裁汰开关频率，减少开关损耗。（2）CCS-MPC聘任固定载波频率的电压调制花式，电机电流谐波更小。

3论断

现在，永磁同步电机的FW适度计谋得到了平凡的接洽和应用，为高速电机驱动适度提供了表面基础和闭幕花式。接头到适度器资本、出手条目、逆变器非逸想本性、电机模子不祥情味等成分，FW适度的高性能和高鲁棒性适度花式还需要进一步接洽。本文分析了比年来针对PMSM的FW适度计谋，从适度表面的角度将上述计谋分为三种主要类型，并转头了每种FW计谋的优裂缝。临了，对这些FW适度计谋的规划性能和适度性能进行了比拟。其中，离线规划花式、在线规划花式和MPC相干花式王人依赖于模子精度，但具有雅致的电流反应速率。在线规划花式和MPC相干花式主要应用于规划智商较强的平台，而离线规划花式主要应用于低资本的工业家具。电压闭环适度花式不依赖于电机参数，适度结构相对通俗，在规划难度和适度鲁棒性之间取得了均衡。未来FW适度的接洽标的主要麇集在简化模子规划法的求解历程和擢升电压闭环适度算法的动态性能。

4团队先容

哈尔滨工业大学电力电子与电力传动接洽所，由IEEE Fellow、中国电工时代学会会士徐殿国教师担任郑重东谈主，包括20余名教师和100余名接洽生，是海外先进电驱动时代改进引智基地（111斟酌）、电驱动与电激动时代种植部要点履行室要点接洽团队，以及可握续动力变换与适度时代黑龙江省要点履行室、黑龙江省电气工程改进接洽“头雁”斟酌要点诞生团队，承担国度紧要专项、国度当然科学基金要点技俩和海外合营要点技俩、国度要点研发斟酌等多项国度级技俩，并与多家知名企业设置了永久合营关系。经办了ITEC Asia-Pacific、ECCE Asia、VPPC、ICEMS等海外学术会议。在电机驱动适度和新动力高效力电力电子变换器鸿沟取得了诸多海外朝上效果，相易电机终点驱动适度鸿沟接洽处于海外朝上水平。