CN110460281B - 一种三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的一种三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，首先获取k时刻的三相电流、转子电角度、转子电角速度以及给定转和参考磁链；然后计算k+1时刻负载角增量及负载角参考值并获取k+1时刻磁链dq轴的参考分量，再判断k+1时刻参考矢量的位置来进行区间选择；然后计算k+1时刻磁链dq轴的预测分量，通过价值函数选出使价值函数最小的电压矢量；然后进行中点电位平衡处理，选出最优电压矢量；最后计算最优电压矢量占空比，输出最优电压矢量对应的逆变器开关状态。本发明的价值函数中不存在权重系数，而且只需从三个电压矢量中进行选优，减少了运算时间同时兼顾了中点电位的平衡，而且通过双矢量作用有效的减小了转矩脉动。

Description

一种三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法
技术领域
本发明涉及三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，属于电机驱动及控制领域。
背景技术
内置式永磁同步电机(Interior permanent magnet synchronous motor，IPMSM)具有结构简单、体积小、效率高、功率因数高等优点广泛应用于冶金、陶瓷、石油、纺织、汽车等领域。传统的永磁同步电机控制方法主要有矢量控制(Vector control，VC)和直接转矩控制(Direct torque control，DTC)。矢量控制的基本思想是通过矢量变换，将三相交流电动机的定子电流分解成励磁电流分量和转矩电流分量，并使这两个分量相互垂直，彼此独立，然后分别调节，以获得像直流电动机一样良好的动态特性，但是存在坐标变换复杂、对电机参数依赖性大、难以保证完全解耦等问题；而直接转矩控制方案摒弃了矢量控制中解耦的控制思想及电流反馈环节，采取定子磁链定向的方法，具有结构简单、转矩响应快等优点，同时也存在低速性能差、实时性要求高、计算量大等缺点。因此，为了进一步提高系统的控制性能，模型预测转矩控制(Model predictive torque control，MPTC)受到了研究者们的广泛关注。
MPTC通过实时求解价值函数和在线寻优的思想来获得最优电压矢量，能够提高系统的动态响应性能、减小转矩脉动。由于MPTC策略在永磁同步电机应用领域中的广阔前景，因此国内外许多研究学者致力于MPTC的改进和研究。但是，传统的MPTC方法需要对权重系数进行设计，而权重系数的设计又缺乏一个统一的指导策略，因此通过对MPTC策略的改进和转化提出一种模型预测磁链控制(Model predictive flux control，MPFC)，通过将定子磁链和电磁转矩同时控制转化为对一个等效定子磁链复矢量的控制，从而消除了权重系数，同时减小了算法的复杂程度。但是对于传统的三电平逆变器模型预测磁链控制来说，由于存在27个备选基本电压矢量，极大的增加了系统的运算负担，同时，由于使用的是单矢量控制，也存在着较大的转矩和电流脉动，这对于系统性能的提升是不利的。
发明内容
技术问题：针对上述现有技术，提出一种三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，能够有效的减小转矩脉动，减少运算量，同时兼顾了中点电位的平衡。
技术方案：一种三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，包括如下步骤：首先，根据转速环PI控制器得到参考转矩Te ref；再从编码器中得到永磁同步电机的电角度θr和电角速度ωr，并获取k时刻的三相定子电流ia、ib和ic，经Clark变换获取k时刻定子电流的α-β分量iα和iβ，再经过Park变换后得到k时刻定子电流的d-q分量id和iq；然后，利用定子磁链及转矩计算模块来获取k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)；再通过给定磁链计算模块来计算k+1时刻d-q坐标下磁链的参考值ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)；之后，通过定子磁链预测模块来获取k+1时刻d-q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)、ψq(k+1)；然后，通过最小化价值函数和中点电位平衡来获最优电压矢量；最后，根据k+1时刻磁链预测值达到参考值为条件计算最优电压矢量占空比。
进一步的，将参考速度
Figure BDA0002009576560000021
与实际速度ωr的差值en输入转速环PI控制器，根据公式(1)获得所述参考转矩Te ref；
Figure BDA0002009576560000022
其中，kp和ki分别为转速PI控制器的比例增益和积分增益，s为复变量。
进一步的，从编码器中获取永磁同步电机的电角度θr，再经式(2)求电角度θr关于时间的微分，得到电角速度ωr；再测量永磁同步电机k时刻三相定子电流ia、ib和ic，经公式(3)的Clark变换后得到k时刻定子电流的α-β分量iα和iβ，再经公式(4)的Park变换后得到k时刻定子电流的d-q分量id和iq；
Figure BDA0002009576560000023
Figure BDA0002009576560000024
Figure BDA0002009576560000025
进一步的，所述k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)的获取方法为：首先根据公式(5)计算d-q坐标下的k时刻磁链测量值ψsd(k)与ψsq(k)；然后通过公式(6)的反Park变换求得α-β坐标下的k时刻磁链测量值ψsα(k)与ψsβ(k)；再根据公式(7)求得k时刻磁链测量值ψs(k)与α轴的夹角θs；最后根据公式(8)可以求得k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)；
Figure BDA0002009576560000031
Figure BDA0002009576560000032
Figure BDA0002009576560000033
δ(k)＝θs-θr (8)
其中，Ld、Lq分别是d-q轴电感分量；ψf表示永磁体磁链；
Figure BDA0002009576560000034
分别是k时刻d-q坐标下电流分量。
进一步的，所述通过给定磁链计算模块来计算k+1时刻d-q坐标下磁链的参考值ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)的方法为：根据公式(10)求得k+1时刻的磁链参考值ψ* s(k+1)与k时刻磁链参考值ψ* s(k)之间的增量角Δδ(k+1)；再根据公式(11)求得k+1时刻d-q坐标下磁链的参考值ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)；
Figure BDA0002009576560000035
Figure BDA0002009576560000036
其中，np表示永磁同步电机极对数；Te(k)表示k时刻转矩测量值。
进一步的，所述通过定子磁链预测模块来获取k+1时刻d-q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)和ψq(k+1)的方法为：
第一步：根据公式(12)计算k+1时刻α-β坐标系下的电压参考值usα ref(k+1)和usβ ref(k+1)；
Figure BDA0002009576560000037
其中，Ts表示系统的采样周期；Rs表示定子电阻；
第二步：根据公式(13)和(14)计算k+1时刻θs参考值θs ref(k+1)；
Figure BDA0002009576560000041
令
Figure BDA0002009576560000042
则：
Figure BDA0002009576560000043
将空间电压矢量以30度为区间等分成12个区间，每个区间选取一个大矢量、一个负小矢量以及一个中矢量作为备选矢量；再根据θs ref(k+1)的值判断参考矢量所在区间，再根据θs ref(k+1)的值判断参考矢量所在区间；
第三步：根据参考矢量所在区间的备选矢量，通过公式(15)、(16)、(17)、(18)求得k+1时刻d-q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)和ψq(k+1)；
Figure BDA0002009576560000044
Figure BDA0002009576560000045
Figure BDA0002009576560000046
Figure BDA0002009576560000047
其中，usα(k)、usβ(k)表示k时刻α-β坐标下的电压分量；Vdc表示直流母线电压；Sx(i)表示逆变器开关状态，x＝a，b，c分别表示A相、B相和C相；i＝1，2，3表示所选择的备选矢量，Sx(i)＝-1，0，1；ud.(k)、uq(k)表示k时刻d-q坐标下的电压分量；id(k+1)、iq(k+1)表示k+1时刻d-q坐标下的电流预测值；id(k)、iq(k)表示k时刻d-q坐标下的电流测量值。
进一步的，所述通过最小化价值函数和中点电位平衡来获最优电压矢量的方法为：首先将所述ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)和ψd(k+1)和ψq(k+1)送入价值函数(19)中进行比较选出最优作用矢量，如果选出的最优作用矢量是小矢量，则判断所述小矢量是否有利于中点电位平衡，如果不利于中点电位平衡则选择相对应冗余小矢量进行替代；
Figure BDA0002009576560000051
其中，i＝{1，2，3}；判断所述小矢量是否有利于中点电位平衡的方法为：
首先定义中点电位允许的波动范围H，对当前中点电位的状态进行检测，如果当前中点电位在中点电位允许的波动范围内或者高于H，则说明当前选择的负小矢量有利于中点电位平衡，如果当前中点电位低于-H，则说明当前选择的负小矢量不利于中点电位平衡。
进一步的，所述根据k+1时刻磁链预测值达到参考值为条件计算最优电压矢量占空比的方法为：根据公式(20)求得零矢量作用下q轴磁链ψq的斜率S0；然后，根据公式(21)求得最优矢量作用下q轴磁链ψq的斜率Sopt；最后，根据公式(22)求得最优矢量占空比γopt；
Figure BDA0002009576560000052
Figure BDA0002009576560000053
Figure BDA0002009576560000054
其中，uq(k)|opt表示k时刻最优电压矢量在q轴的分量；ψq ref表示参考磁链在q轴的分量。
有益效果：本发明基于三电平逆变器永磁同步电动机，构建了以定子磁链为控制变量的价值函数，避免了权重系数的设计，同时通过双矢量作用减小了转矩脉动，并通过分区选择的方式减少了价值函数择优矢量的数量，减小了计算量，而且兼顾了中点电位的平衡。
附图说明
图1为本发明提供的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制原理图；
图2为本发明提供的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制流程图；
图3为分区选择的三电平空间电压矢量分布图；
图4为三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制动态仿真图；
图5为三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制中点电位平衡仿真图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
一种三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法原理图如图1所示，包括转速环PI控制器模块1、给定磁链计算模块2、最小化目标函数模块3、中点电位平衡模块4、占空比输出模块5、逆变器模块6、永磁同步电机模块7、编码器模块8、定子磁链预测模块9和定子磁链及转矩计算模块10。
如图2所示，本方法包括如下步骤：
步骤1：根据转速环PI控制器得到参考转矩Te ref：
将参考速度
Figure BDA0002009576560000061
与实际速度ωr的差值en输入转速环PI控制器，根据公式(1)获得参考转矩Te ref；
Figure BDA0002009576560000062
其中，kp和ki分别为转速PI控制器的比例增益和积分增益，s为复变量。
步骤2：从编码器中获取永磁同步电机的电角度θr，再经式(2)求电角度θr关于时间的微分，得到电角速度ωr；再测量永磁同步电机k时刻三相定子电流ia、ib和ic，经公式(3)的Clark变换后得到k时刻定子电流的α-β分量iα和iβ，再经公式(4)的Park变换后得到k时刻定子电流的d-q分量id和iq；
Figure BDA0002009576560000063
Figure BDA0002009576560000064
Figure BDA0002009576560000065
步骤3：利用定子磁链及转矩计算模块来获取k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)：
首先根据公式(5)计算d-q坐标下的k时刻磁链测量值ψsd(k)与ψsq(k)；然后通过公式(6)的反Park变换求得α-β坐标下的k时刻磁链测量值ψsα(k)与ψsβ(k)；再根据公式(7)求得k时刻磁链测量值ψs(k)与α轴的夹角θs；最后根据公式(8)可以求得k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)；
Figure BDA0002009576560000071
Figure BDA0002009576560000072
Figure BDA0002009576560000073
δ(k)＝θs-θr (8)
其中，Ld、Lq分别是d-q轴电感分量；ψf表示永磁体磁链；
Figure BDA0002009576560000074
分别是k时刻d-q坐标下电流分量。
步骤4：通过给定磁链计算模块来计算k+1时刻d-q坐标下磁链的参考值ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)：
首先根据公式(9)推导出公式(10)；然后根据公式(10)求得k+1时刻的磁链参考值ψ* s(k+1)与k时刻磁链参考值ψ* s(k)之间的增量角Δδ(k+1)；再根据公式(11)求得k+1时刻d-q坐标下磁链的参考值ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)；
Figure BDA0002009576560000075
Figure BDA0002009576560000076
Figure BDA0002009576560000077
其中，np表示永磁同步电机极对数；Te(k)表示k时刻转矩测量值；dTe/dδ表示k时刻转矩Te(k)对δ(k)角的导数。
步骤5：通过定子磁链预测模块来获取k+1时刻d-q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)、ψq(k+1)：
第一步：根据公式(12)计算k+1时刻α-β坐标系下的电压参考值usα ref(k+1)和usβ ref(k+1)；
Figure BDA0002009576560000081
其中，Ts表示系统的采样周期；Rs表示定子电阻；
第二步：根据公式(13)和(14)计算k+1时刻θs参考值θs ref(k+1)；
Figure BDA0002009576560000082
令
Figure BDA0002009576560000083
则：
Figure BDA0002009576560000084
将空间电压矢量以30度为区间等分成12个区间，如图3所示以区间1为例来进一步说明备选矢量的筛选过程，在区间1中可以明显看出有三个零矢量(000 111 222)、使中点电位增大的正小矢量(211)、使中点电位减小的负小矢量(211)、一个中矢量(210)和一个大矢量(200)总共7个矢量，对于零矢量我们用作双矢量控制中的第二作用矢量，因此，在此处可以不予考虑，同样对于正小矢量在后面的中点电位平衡过程中进行考虑，因此在此处也不予考虑，这样我们就将备选矢量缩减到一个大矢量、一个负小矢量以及一个中矢量三个，再根据θs ref(k+1)的值判断参考矢量所在区间，当通过公式(14)求出的0<θs ref(k+1)<π/6则可以判断出参考矢量在区间1内，如果π/6<θs ref(k+1)<π/3则参考矢量在区间2内，以此类推可以判断出参考矢量所在位置；
第三步：根据参考矢量所在区间的备选矢量，通过公式(15)、(16)、(17)、(18)求得k+1时刻d-q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)和ψq(k+1)；
Figure BDA0002009576560000091
Figure BDA0002009576560000092
Figure BDA0002009576560000093
Figure BDA0002009576560000094
其中，usα(k)、usβ(k)表示k时刻α-β坐标下的电压分量；Vdc表示直流母线电压；Sx(i)表示逆变器开关状态(x＝a，b，c；i＝1，2，3)，Sx(i)＝-1，0，1；ud.(k)、uq(k)表示k时刻d-q坐标下的电压分量；id(k+1)、iq(k+1)表示k+1时刻d-q坐标下的电流预测值；id(k)、iq(k)表示k时刻d-q坐标下的电流测量值。
步骤6：通过最小化价值函数和中点电位平衡来获最优电压矢量：
首先将ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)和ψd(k+1)和ψq(k+1)送入价值函数(19)中进行比较选出最优作用矢量，如果选出的最优作用矢量是小矢量，则判断该小矢量是否有利于中点电位平衡。首先定义中点电位允许的波动范围H＝0.5，由于本方法所选取的备选小矢量为负小矢量，而负小矢量会导致中点电位向下偏移，因此，对当前中点电位的状态进行检测，如果当前中点电位在中点电位允许的波动范围内或者高于H，则说明当前选择的负小矢量有利于中点电位平衡，因此不进行替换，如果当前中点电位低于-H，则说明当前选择的负小矢量不利于中点电位平衡，需要选择相对应冗余小矢量进行替代；
Figure BDA0002009576560000095
其中，i＝{1，2，3}。
步骤7：根据k+1时刻磁链预测值达到参考值为条件计算最优电压矢量占空比：
根据公式(20)求得零矢量作用下q轴磁链ψq的斜率S0；然后，根据公式(21)求得最优矢量作用下q轴磁链ψq的斜率Sopt；最后，根据公式(22)求得最优矢量占空比γopt；
Figure BDA0002009576560000101
Figure BDA0002009576560000102
Figure BDA0002009576560000103
其中，uq(k)|opt表示k时刻最优电压矢量在q轴的分量；ψq ref表示参考磁链在q轴的分量。
本发明方法首先获取k时刻的三相电流ia、ib、ic，转子电角度θr，转子电角速度ωr以及给定转矩Te ref和参考磁链ψs ref；然后计算k+1时刻负载角增量Δδ及负载角参考值δref并获取k+1时刻磁链dq轴的参考分量ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)，再判断k+1时刻参考矢量的位置来进行区间选择；然后计算k+1时刻磁链dq轴的预测分量ψd(k+1)、ψq(k+1)，通过价值函数选出使价值函数gi最小的电压矢量；然后进行中点电位平衡处理，选出最优电压矢量；最后计算最优电压矢量占空比，输出最优电压矢量对应的逆变器开关状态。
三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制仿真结果如图4、图5所示。图4的左侧为单矢量作用下三电平永磁同步电机的转速、转矩和电流仿真图，右侧为双矢量作用下三电平永磁同步电机的转速、转矩和电流仿真图，通过单双矢量的仿真对比可以看出双矢量的控制效果更好，能有效地降低转矩脉动。图5为中点电位抑制的仿真图，从图5中可以看出对中点电位的抑制效果显著。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，包括如下步骤：首先，根据转速环PI控制器得到参考转矩Te ref；再从编码器中得到永磁同步电机的电角度θr和电角速度ωr，并获取k时刻的三相定子电流ia、ib和ic，经Clark变换获取k时刻定子电流的α-β分量iα和iβ，再经过Park变换后得到k时刻定子电流的d-q分量id和iq；然后，利用定子磁链及转矩计算模块来获取k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)；再通过给定磁链计算模块来计算k+1时刻d-q坐标下磁链的参考值ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)；之后，通过定子磁链预测模块来获取k+1时刻d-q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)、ψq(k+1)；然后，通过最小化价值函数和中点电位平衡来获最优电压矢量；最后，根据k+1时刻磁链预测值达到参考值为条件计算最优电压矢量占空比；
其中，所述通过给定磁链计算模块来计算k+1时刻d-q坐标下磁链的参考值ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)的方法为：根据公式(10)求得k+1时刻的磁链参考值ψ* s(k+1)与k时刻磁链参考值ψ* s(k)之间的增量角Δδ(k+1)；再根据公式(11)求得k+1时刻d-q坐标下磁链的参考值ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)；
Figure FDA0002953346380000011
Figure FDA0002953346380000012
其中，np表示永磁同步电机极对数；Te(k)表示k时刻转矩测量值；Ld、Lq分别是d-q轴电感分量；ψf表示永磁体磁链；
所述通过定子磁链预测模块来获取k+1时刻d-q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)和ψq(k+1)的方法为：
第一步：根据公式(12)计算k+1时刻α-β坐标系下的电压参考值usα ref(k+1)和usβ ref(k+1)；
Figure FDA0002953346380000013
其中，Ts表示系统的采样周期；Rs表示定子电阻；
第二步：根据公式(13)和(14)计算k+1时刻θs参考值θs ref(k+1)；
Figure FDA0002953346380000021
令
Figure FDA0002953346380000022
则：
Figure FDA0002953346380000023
将空间电压矢量以30度为区间等分成12个区间，每个区间选取一个大矢量、一个负小矢量以及一个中矢量作为备选矢量；再根据θs ref(k+1)的值判断参考矢量所在区间，再根据θs ref(k+1)的值判断参考矢量所在区间；
第三步：根据参考矢量所在区间的备选矢量，通过公式(15)、(16)、(17)、(18)求得k+1时刻d-q坐标下磁链的预测值ψd(k+1)和ψq(k+1)；
Figure FDA0002953346380000024
Figure FDA0002953346380000025
Figure FDA0002953346380000026
Figure FDA0002953346380000027
其中，usα(k)、usβ(k)表示k时刻α-β坐标下的电压分量；Vdc表示直流母线电压；Sx(i)表示逆变器开关状态，x＝a，b，c分别表示A相、B相和C相；i＝1，2，3表示所选择的备选矢量，Sx(i)＝-1，0，1；ud(k)、uq(k)表示k时刻d-q坐标下的电压分量；id(k+1)、iq(k+1)表示k+1时刻d-q坐标下的电流预测值；id(k)、iq(k)表示k时刻d-q坐标下的电流测量值。
2.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，将参考速度
Figure FDA0002953346380000031
与电角速度ωr的差值en输入转速环PI控制器，根据公式(1)获得所述参考转矩Te ref；
Figure FDA0002953346380000032
其中，kp和ki分别为转速PI控制器的比例增益和积分增益，s为复变量。
3.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，从编码器中获取永磁同步电机的电角度θr，再经式(2)求电角度θr关于时间的微分，得到电角速度ωr；再测量永磁同步电机k时刻三相定子电流ia、ib和ic，经公式(3)的Clark变换后得到k时刻定子电流的α-β分量iα和iβ，再经公式(4)的Park变换后得到k时刻定子电流的d-q分量id和iq；
Figure FDA0002953346380000033
Figure FDA0002953346380000034
Figure FDA0002953346380000035
4.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，所述k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)的获取方法为：首先根据公式(5)计算d-q坐标下的k时刻磁链测量值ψsd(k)与ψsq(k)；然后通过公式(6)的反Park变换求得α-β坐标下的k时刻磁链测量值ψsα(k)与ψsβ(k)；再根据公式(7)求得k时刻磁链测量值ψs(k)与α轴的夹角θs；最后根据公式(8)可以求得k时刻磁链测量值ψs(k)与d轴的夹角δ(k)；
Figure FDA0002953346380000036
Figure FDA0002953346380000037
Figure FDA0002953346380000038
δ(k)＝θs-θr (8)
其中，Ld、Lq分别是d-q轴电感分量；ψf表示永磁体磁链；
Figure FDA0002953346380000039
分别是k时刻d-q坐标下电流分量。
5.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，所述通过最小化价值函数和中点电位平衡来获最优电压矢量的方法为：首先将所述ψ* d(k+1)、ψ* q(k+1)和ψd(k+1)和ψq(k+1)送入价值函数(19)中进行比较选出最优作用矢量，如果选出的最优作用矢量是小矢量，则判断所述小矢量是否有利于中点电位平衡，如果不利于中点电位平衡则选择相对应冗余小矢量进行替代；
Figure FDA0002953346380000041
其中，i＝{1，2，3}；判断所述小矢量是否有利于中点电位平衡的方法为：
首先定义中点电位允许的波动范围H，对当前中点电位的状态进行检测，如果当前中点电位在中点电位允许的波动范围内或者高于H，则说明当前选择的负小矢量有利于中点电位平衡，如果当前中点电位低于-H，则说明当前选择的负小矢量不利于中点电位平衡。
6.根据权利要求1所述的三电平永磁同步电机双矢量模型预测磁链控制方法，其特征在于，所述根据k+1时刻磁链预测值达到参考值为条件计算最优电压矢量占空比的方法为：根据公式(20)求得零矢量作用下q轴磁链ψq的斜率S0；然后，根据公式(21)求得最优矢量作用下q轴磁链ψq的斜率Sopt；最后，根据公式(22)求得最优矢量占空比γopt；
Figure FDA0002953346380000042
Figure FDA0002953346380000043
Figure FDA0002953346380000044
其中，uq(k)|opt表示k时刻最优电压矢量在q轴的分量；ψq ref表示参考磁链在q轴的分量；Ld、Lq分别是d-q轴电感分量；ψf表示永磁体磁链；Rs表示定子电阻；ψq(k)表示k时刻磁链的q轴分量。
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