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基于双滑模观测器的PMSM模型预测转矩控制

Model Predictive Torque Control of PMSM Based on Dual Sliding Mode Observers

作者
期刊 电源学报
出版日期 2025年11月
卷/期 第 2025 卷 第 7 期
技术分类 控制与算法
技术标签 模型预测控制MPC PWM控制 空间矢量调制SVPWM 故障诊断
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词
版本:
This paper proposes a sensorless model predictive torque control (MPTC) method for PMSM using dual sliding mode observers. An EMF observer combined with an optimized orthogonal PLL estimates rotor speed, while a stator flux observer enhances prediction accuracy via feedback correction. Simulation and experimental results verify its effectiveness versus conventional position-sensor-based MPTC.
为了解决永磁同步电机中传统模型预测转矩控制算法依赖位置传感器的问题,提出1种基于双滑模观测器的模型预测转矩控制方法.首先,通过将反电动势滑模观测器与优化后的正交锁相环结合,用观测转速替换预测模型中的实时转速,实现无位置传感器控制.其次,应用定子磁链滑模观测器观测定子磁链,观测磁链通过反馈校正引入预测误差以获得更准确的预测转矩和磁链,提升模型的预测速度和精度.最后,通过MATLAB/Simulink仿真和实验平台与传统含位置传感器的模型预测转矩控制方法对比,验证所提方法的有效性和可行性.
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SunView 深度解读

该研究提出的无位置传感器模型预测转矩控制(MPTC)算法,可提升电机驱动类功率变换系统的动态响应与鲁棒性,对阳光电源ST系列储能变流器(PCS)及PowerStack中内置永磁同步电机驱动的液冷模块化系统具有重要参考价值。其滑模观测器+MPC架构可迁移至PCS的机侧/网侧双闭环控制优化,增强弱电网下转矩响应精度;建议在下一代高功率密度组串式逆变器(如SG325HX)的散热风机驱动控制中试点应用,以降低传感器故障率并提升系统可靠性。