无需求解最优参考电流的内置式永磁同步电机驱动系统最小损耗模型预测控制方法

针对内置式永磁同步电机最小损耗控制中需求解复杂四次方程以获取最优参考电流的问题，现有方法存在计算繁琐、误差大等缺陷，且未考虑逆变器损耗。本文提出一种无需计算最优参考电流的最小损耗模型预测控制方法。通过构建满足最小损耗条件的d、q轴有功电流价值函数，并引入开关次序约束以降低逆变器开关频率，直接选取最优电压矢量，避免高次方程求解，减小开关损耗，提升系统整体效率。实验结果验证了该方法在效率优化与动态性能方面的有效性。

目前,内置式永磁同步电机(interior permanent magnet synchronous motor,IPMSM)最小损耗控制(loss minimization control,LMC)的最优参考电流需要通过求解复杂的四次方程来获得.而已有的解析法、数值法或近似处理法等求解手段会面临求解过程繁琐、计算负担大、求解误差增大的问题.此外,现有的LMC并未考虑逆变器的损耗.为此,该文提出一种IPMSM驱动系统最小损耗模型预测控制方法,该方法无需求解最优参考电流,同时进一步降低逆变器的损耗.首先,从d、q轴有功电流的角度构建满足最小损耗条件约束的价值函数;其次,在价值函数中加入开关次序约束项,以降低逆变器的开关频率;而后,基于价值函数,选取电机系统当前时刻的最优电压矢量.因此,所提LMC方法无需进行最优参考电流的计算,不仅避免高次方程求解产生的问题,而且可以降低逆变器的开关损耗,从而实现整个电机驱动系统的效率优化.实验结果表明,所提方法具备优良的效率优化效果与动态性能.