【摘 要】
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对于多变量、非线性且强耦合的永磁同步电机(PMSM)伺服系统，电流预测控制使用电机和逆变器的离散时间模型来预测电机电流，在尽可能短的时间内对电机定子电流进行高精度控制，从而
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对于多变量、非线性且强耦合的永磁同步电机(PMSM)伺服系统，电流预测控制使用电机和逆变器的离散时间模型来预测电机电流，在尽可能短的时间内对电机定子电流进行高精度控制，从而带来某些优于传统的比例积分微分(PID)控制和其他现代控制方法的特性。按电压矢量的选取方式，电流预测控制可分为直接预测控制(DPC)、两矢量预测控制(2PC)和无差拍预测控制(PPC)。本文对DPC和PPC进行了探究。 电流预测控制通常需要电流传感器检测电机的三相定子电流。一旦电流传感器出现故障或诸如增益漂移、非零偏置等小误差时，系统就可能出现控制性能恶化甚至开关器件损坏等不利情况。无电流传感器的控制方法可以降低成本、简化硬件系统并避免由电流传感器的故障或误差所带来的弊端。 本文根据PMSM定子电压方程推导其离散化的预测模型，然后基于预测模型和评价函数分析DPC的基本原理，在此基础上用电流预测值代替电流传感器测得的实际电流值来实现无电流传感器的DPC并说明其可行性及其控制性能与模型精度的关系。 基于预测模型和空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术，本文对PPC的基本原理进行分析并与DPC进行对比，在此基础上用电流预测值代替实际电流值来实现无电流传感器的PPC并说明其可行性，然后在预测值的获取过程及控制性能与模型精度的关系方面对无电流传感器PPC和无电流传感器DPC进行对比分析。 为了验证无电流传感器电流预测控制的可行性和理论分析的正确性，本文在空载、带载和电机参数不准等情况下对有无电流传感器的DPC和PPC进行了仿真和实验，得到了较好的且与理论分析相符的无电流传感器电流预测控制效果。结果表明，在预测模型准确的情况下，无电流传感器电流预测控制可以达到与有电流传感器相同的控制效果。
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