中国石油大学（华东）研究者提出一种永磁同步电机固定开关频率双矢量模型预测控制的新方法！
永磁同步电机由于具有功率因数高、可靠性高、结构简单等优点，在舰船电力推进、电动汽车驱动、航空航天等领域被广泛应用。目前，永磁同步电机常用的两种高性能调速控制方法分别是：磁场定向控制和直接转矩控制。
磁场定向控制又称矢量控制，其方法是通过坐标变换将三相交流控制转换为对d、q轴电流的控制，实现转矩和励磁的独立控制。但在实现数字化的过程中，控制器的输出滞后于系统电流的变化，从而影响电流的静、动态响应。
直接转矩控制方法采用非线性滞环控制器，基于一种查表逻辑选择出合适的开关状态，从而实现对电机转矩和磁链的独立控制， 其特点是控制方法简单、动态响应快、鲁棒性强，但当电机低速运行时，定子电阻压降大且磁链计算误差大，从而使得调速范围窄。
模型预测控制方法是近些年兴起的控制策略，具有动态响应快、电流控制性能好、易于考虑系统线性约束、控制灵活等优点。随着功能更强大的微处理器的快速发展，模型预测控制已经成为高性能电机驱动器的成熟控制策略之一。
有限控制集模型预测电流控制是模型预测控制的一种，具有控制效果好、鲁棒性强等优点。目前，已有文献对该方法在永磁同步电机上的应用进行了研究。目前，在保证系统稳态性能的前提下，如何固定开关频率和减小计算量成为了研究热点。
为了解决传统的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制中开关频率高、计算量大的问题，中国石油大学（华东）新能源学院的陈荣、翟凯淼、舒*平胡**，提出一种固定开关频率双矢量模型预测控制策略。
该策略构建了一个高效的电压矢量选择表，在每次选择电压矢量对应的开关状态时，只允许一相的开关状态发生连续性跳变，缩小选择的范围，减小了控制器的计算量；同时在计算电压矢量持续时间时，考虑系统误差带来的影响，提出了一种基于d、q轴电压差作用时间的计算方法，进而固定开关频率。
仿真和实验结果都证明了所提控制策略在固定开关频率和减小计算量的同时，保持了优异的动静态性能，提升了永磁同步电机功率驱动变换器的稳定性和可靠性。
本工作成果发表在2023年第14期《电工技术学报》，论文标题为“永磁同步电机双矢量固定开关频率模型预测控制研究”。本课题得到国家自然科学基金资助项目的支持。
