CN112072981B - 一种基于sd-mpm的pmsm电流预测控制方法 - Google Patents

一种基于sd-mpm的pmsm电流预测控制方法 Download PDF

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CN112072981B CN202010818406.6A CN202010818406A CN112072981B CN 112072981 B CN112072981 B CN 112072981B CN 202010818406 A CN202010818406 A CN 202010818406A CN 112072981 B CN112072981 B CN 112072981B
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Abstract

本发明公开了一种基于SD‑MPM的PMSM电流预测控制方法，包括，计算永磁同步电机的电压状态方程，得到模型参数失配等效电压扰动的数学表达式；基于观测器理论、结合数学表达式构建电流及等效电压扰动观测模型以观测k+1时刻的电流和等效电压扰动；利用k时刻的电流参考值预测k+2时刻的电流参考值；根据观测模型观测到的电流和k+2时刻预测的电流参考值计算得到k+1时刻的电压矢量；利用目标函数策略得到补偿后的输出电压矢量并代入代价函数中进行优化，输出优化结果，完成预测控制。本发明能够优化电流环控制带宽，改善模型参数不准确带来的稳态误差，以及解决观测器参数出现误差时不收敛为零的问题，优化了控制系统的性能。

Description

一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法
技术领域
本发明涉及电机控制的技术领域，尤其涉及一种基于SD-MPM的PMSM 电流预测控制方法。
背景技术
永磁伺服系统以永磁同步电机(PMSM)为执行部件，其典型特征是非线 性、不确定性、时变性，永磁伺服系统具有功率密度高、效率高等特点，已经 成为许多工业应用的最佳选择，尤其在先进制造领域、电力驱动领域具有巨大 的发展潜力。永磁伺服系统包括位置控制环、速度控制环和电流控制环三个环 路。最内环为电流控制环，电流控制环的性能限制了永磁伺服系统的总体性能， 因此研究电流控制环的控制算法是非常重要的。
目前国内外学者提出了多种电流控制算法，PI控制结构简单并且稳定可靠， 但是无法在非线性系统的整个运行范围内兼顾动稳态性能；滞环控制具有控制 方法简单，鲁棒性强等优点，但是其开关频率不固定，不能对噪声和谐波进行 控制；智能控制不依赖于系统的数学模型，鲁棒性强，但是其算法复杂度很高， 计算量很大，对控制器硬件的要求也非常苛刻；电流预测控制算法包含了永磁 伺服系统的非线性属性，使得系统在运行范围内拥有良好的动态响应和较小的 电流谐波；因此，为满足永磁伺服系统的高性能需求，电流预测控制算法逐渐 成为研究热点。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较 佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或 省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略 不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明提供了一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法，解 决现有永磁伺服系统电流预测控制算法中存在的采样延时和模型参数失配问 题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，计算永磁同步电 机的电压状态方程，得到模型参数失配等效电压扰动的数学表达式；基于观测 器理论、结合所述数学表达式构建电流及等效电压扰动观测模型以观测k+1时 刻的电流和等效电压扰动；利用k时刻的电流参考值预测k+2时刻的所述电流 参考值；根据所述观测模型观测到的所述电流和所述k+2时刻预测的所述电流 参考值计算得到k+1时刻的电压矢量；利用目标函数策略得到补偿后的输出电 压矢量并代入代价函数中进行优化，输出优化结果，完成预测控制。
作为本发明所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法的一种优选 方案，其中：所述永磁同步电机在同步旋转坐标系下的数学模型，包括，
Figure BDA0002633576530000021
其中，ud(k)和uq(k)为k时刻的dq轴采样电压，id(k)iq(k)为k时刻的dq轴采 样电流，由于采用的是表贴式永磁同步电机(SPMSM)，因此其交轴与直轴电感 近似相等为Ld＝Lq＝L，Ψf为电机的磁链，ωe为转子电角速度，R为电机的定子 电阻。
作为本发明所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法的一种优选 方案，其中：若考虑系统扰动参数至永磁同步电机电压方程中，则包括，
Figure BDA0002633576530000022
其中，
Figure BDA0002633576530000023
和
Figure BDA0002633576530000024
分别为k时刻扰动补偿后的电压量，
Figure BDA0002633576530000025
和
Figure BDA0002633576530000026
分别为k 时刻电机的等效电压扰动。
作为本发明所述的一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法的一种 优选方案，其中：还包括，
Figure BDA0002633576530000027
其中，ΔR为电阻扰动，ΔL为电感扰动，ΔΨf为磁链扰动。
作为本发明所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法的一种优选 方案，其中：构建所述电流及等效电压扰动观测模型，包括，
Figure BDA0002633576530000031
其中，E为系数矩阵，第k周期电机的d、q轴电压为 u(k)＝[ud(k) uq(k)-ψfωe(k)0 0]T，
Figure BDA0002633576530000032
和
Figure BDA0002633576530000033
分别为k时刻电机的预测电流，
Figure BDA0002633576530000034
和
Figure BDA0002633576530000035
为k时刻电机的等效电压扰动，T为系统的采样时间；g1和g2为所 述观测模型增益。
作为本发明所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法的一种优选 方案，其中：还包括，
系数矩阵
Figure BDA0002633576530000036
作为本发明所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法的一种优选 方案，其中：预测k+2时刻的所述电流参考值，包括，
Figure BDA0002633576530000037
其中，
Figure BDA0002633576530000038
和
Figure BDA0002633576530000039
为k时刻的参考电流，
Figure BDA00026335765300000310
和
Figure BDA00026335765300000311
为预测得到的k+2 时刻的所述电流参考值。
作为本发明所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法的一种优选 方案，其中：得到所述电压矢量包括，将k+1时刻的所述电流值代入无差拍电 流预测控制器内进行计算，得到对应的数学模型表达式如下，
Figure BDA00026335765300000312
其中，
Figure BDA00026335765300000313
和
Figure BDA00026335765300000314
为所述观测模型观测到的k+1时刻电流，
Figure BDA00026335765300000315
和
Figure BDA00026335765300000316
为预测得到的k+2时刻的所述电流参考值，
Figure BDA00026335765300000317
和
Figure BDA00026335765300000318
为无差拍预测控 制器输出的k+1时刻的所述电压矢量。
作为本发明所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法的一种优选 方案，其中：将所述观测模型观测到的参数失配电压扰动补偿到所述无差拍预 测控制器的输出电压上，如下，
Figure BDA0002633576530000041
则预测k+2时刻电流值，如下，
Figure BDA0002633576530000042
作为本发明所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法的一种优选 方案，其中：选取的所述代价函数
Figure BDA0002633576530000043
具体包括，
Figure BDA0002633576530000044
其中，
Figure BDA0002633576530000045
和
Figure BDA0002633576530000046
为dq轴的电压约束值。
本发明的有益效果：本发明考虑延时及参数失配的永磁同步电机电流预测 控制算法，能够较好的补偿系统的采样延时和计算延时问题，在不改变PWM 调制频率的前提下，优化电流环控制带宽；同时，改善模型参数不准确带来的 稳态误差，以及解决观测器参数出现误差时不收敛为零的问题，优化了控制系 统的性能，且本发明方法实现简单，可靠性高，适用于电机自由运行的条件下， 能够广泛的用于永磁同步电机的实际控制中。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需 要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的 一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下， 还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明一个实施例所述的一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控 制方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例所述的一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控 制方法的结合目标函数优化与扰动观测的固定开关频率电流预测控制的原理 框架示意图；
图3为本发明一个实施例所述的一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控 制方法的计算延时补偿及目标优化控制流程示意图；
图4为本发明一个实施例所述的一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控 制方法的电流未来参考值估算示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书 附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的 一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的 保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明 还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不 违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例 的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少 一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在 一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施 例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明， 表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例， 其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及 深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等 指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述 本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、 以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第 一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广 义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械 连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件 内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在 本发明中的具体含义。
实施例1
电流预测控制算法概念简单易懂，容易实现，方便调试，但其基于模型的 算法本质决定了控制性能对模型参数失配和采样延时等因素敏感性较高，模型 参数失配和采样延时会影响系统的控制性能，甚至使系统发散，因此考虑采样 延时及模型参数失配的优化算法具有重要的现实意义。
参照图1～图4，为本发明的第一个实施例，提供了一种基于SD-MPM (SampleDelay采样延时、Model parameter mismatch模型参数失配)的PMSM 电流预测控制方法，包括：
S1：计算永磁同步电机的电压状态方程，得到模型参数失配等效电压扰动 的数学表达式。其中需要说明的是，永磁同步电机在同步旋转坐标系下的数学 模型，包括：
Figure BDA0002633576530000061
其中，ud(k)和uq(k)为k时刻的dq轴采样电压，id(k)iq(k)为k时刻的dq 轴采样电流，由于采用的是表贴式永磁同步电机(SPMSM)，因此其交轴与直轴 电感近似相等为Ld＝Lq＝L，Ψf为电机的磁链，ωe为转子电角速度，R为电机的 定子电阻。
若考虑系统扰动参数至永磁同步电机电压方程中，则包括：
Figure BDA0002633576530000062
其中，
Figure BDA0002633576530000063
和
Figure BDA0002633576530000064
分别为k时刻扰动补偿后的电压量，
Figure BDA0002633576530000065
和
Figure BDA0002633576530000066
分别 为k时刻电机的等效电压扰动。
具体的，还包括：
Figure BDA0002633576530000071
其中，ΔR为电阻扰动，ΔL为电感扰动，ΔΨf为磁链扰动。
S2：基于观测器理论、结合数学表达式构建电流及等效电压扰动观测模型 以观测k+1时刻的电流和等效电压扰动。本步骤需要说明的是，构建电流及等 效电压扰动观测模型，包括：
Figure BDA0002633576530000072
其中，E为系数矩阵，第k周期电机的d、q轴电压为 u(k)＝[ud(k) uq(k)-ψfωe(k)0 0]T，
Figure RE-GDA0002769324760000073
和
Figure RE-GDA0002769324760000074
分别为k时刻电机的预测电 流，
Figure RE-GDA0002769324760000075
和
Figure RE-GDA0002769324760000076
为k时刻电机的等效电压扰动，T为系统的采样时间；g1和g2为观测模型增益。
则系数矩阵
Figure BDA0002633576530000077
进一步的，还包括：
利用观测到的k+1时刻的电流
Figure BDA0002633576530000078
和
Figure BDA0002633576530000079
替代k时刻的dq轴采样电 流id(k)和iq(k)，作为当前时刻(k时刻)的电流反馈，用于补偿采样延时；
将观测到的k+1时刻的等效电压扰动
Figure BDA00026335765300000710
和
Figure BDA00026335765300000711
补偿到无差拍预测 控制器的输出。
S3：利用k时刻的电流参考值预测k+2时刻的电流参考值。其中还需要说 明的是，预测k+2时刻的电流参考值，包括：
Figure BDA00026335765300000712
其中，
Figure BDA0002633576530000081
和
Figure BDA0002633576530000082
为k时刻的参考电流，
Figure BDA0002633576530000083
和
Figure BDA0002633576530000084
为预测得到的 k+2时刻的电流参考值。
S4：根据观测模型观测到的电流和k+2时刻预测的电流参考值计算得到 k+1时刻的电压矢量。本步骤还需要说明的是，得到电压矢量包括：
将k+1时刻的电流值代入无差拍电流预测控制器内进行计算，得到对应的 数学模型表达式如下，
Figure BDA0002633576530000085
其中，
Figure BDA0002633576530000086
和
Figure BDA0002633576530000087
为观测模型观测到的k+1时刻电流，
Figure BDA0002633576530000088
和
Figure BDA0002633576530000089
为预测得到的k+2时刻的电流参考值，
Figure BDA00026335765300000810
和
Figure BDA00026335765300000811
为无差拍预测控制器 输出的k+1时刻的电压矢量。
S5：利用目标函数策略得到补偿后的输出电压矢量并代入代价函数中进行 优化，输出优化结果，完成预测控制。其中还需要说明的是，将观测模型观测 到的参数失配电压扰动补偿到无差拍预测控制器的输出电压上，如下：
Figure BDA00026335765300000812
则预测k+2时刻电流值，如下，
Figure BDA00026335765300000813
具体的，选取的代价函数
Figure BDA00026335765300000814
包括：
Figure BDA00026335765300000815
其中，
Figure BDA00026335765300000816
和
Figure BDA00026335765300000817
为dq轴的电压约束值。
具体的，还包括：
Figure BDA00026335765300000818
分别与
Figure BDA00026335765300000819
求和得到k+1时刻补偿后的输出电压矢量
Figure BDA00026335765300000820
和
Figure BDA00026335765300000821
利用
Figure BDA00026335765300000822
和
Figure BDA00026335765300000823
与
Figure BDA00026335765300000824
进行预测得到k+2时刻的电流
Figure BDA0002633576530000091
和
Figure BDA0002633576530000092
结合
Figure BDA0002633576530000093
和
Figure BDA0002633576530000094
构建代价函数
Figure BDA0002633576530000095
以得到优化后的k+2时刻的电压矢量
Figure BDA0002633576530000096
和
Figure BDA0002633576530000097
较佳的，参照图2，为结合目标函数优化与扰动观测的固定开关频率电流 预测控制的原理框图，由龙伯格观测器、无差拍预测模型和目标优化三部分构 成，其中，ia(k)、ib(k)、ic(k)为k时刻采样得到的电机的三相电流，θ为转 子位置角，Sa、Sb、Sc为SVPWM调制输出的驱动控制信号；根据图2的示意， 其结合电流和等效电压扰动观测模型与无差拍预测控制器来预测电压矢量在 预设的控制周期内未来的变化，利用代价函数表示期望的优化行为和约束条件， 通过最小化代价函数确定最优的控制电压矢量。
具体的，本实施例需要说明的是，电压矢量的预测是通过无差拍预测方法 和扰动观测补偿结合实现的，其采用无差拍预测控制，对实现电流最快跟踪的 电压矢量进行计算，其中k时刻的采样电流由电流及等效电压扰动观测器观测 的k+1时刻的电流值替代，以补偿采样延时的影响，无差拍预测控制器的输出 电压矢量叠加上电流及等效电压扰动观测器输出的等效电压扰动作为预测电 压矢量，提供给代价函数进行最小化计算，将优化后的电压矢量进行SVPWM 调制得到驱动控制信号驱动逆变器，输出三相电流信号作用于电机。
再进一步的，参照图3，为计算延时补偿及目标优化控制流程图，其中， idq(k)为dq轴系下的k时刻的采样电流，ud(k)、uq(k)为k时刻的dq轴采样 电压，
Figure BDA0002633576530000098
为电流及等效扰动观测器观测到的k+1时刻的电流 量，
Figure BDA0002633576530000099
和
Figure BDA00026335765300000910
为预测的k+2时刻的电流量，x指8个状态中的其中 一个状态，经过反馈校正计算得出最优状态。
由于代价函数需要计算多次，如果与采样时间相比，计算时间较长，则测 量电流时刻与应用新开关状态时刻之间将存在延时，两个时刻间隔将持续应用 前一个逆变器开关状态；将k时刻的电流采样值id(k)和iq(k)输入到电流及等 效电压扰动观测器中，利用ud(k)、uq(k)和id(k)、iq(k)预测得到
Figure BDA00026335765300000911
Figure BDA00026335765300000912
进一步选择8个基本状态中的一个状态，随后通过电机电流状态模 型计算得到k+2时刻的预测电流
Figure BDA00026335765300000913
最后代入到代价函数中 解算得到优化后的电压矢量，判断是否满足收敛条件，满足条件则等待下次采 样，不满足则进行反馈校正计算下一个状态下的电流电压量。
优选的是，参照图4，为电流未来参考值估算示意图，其中，θ(k)为k时 刻的转子位置角，θ(k+2)为k+2时刻的转子位置角，
Figure BDA0002633576530000101
为k时刻参考电流的 幅值，
Figure BDA0002633576530000102
为k+2时刻参考电流的幅值；代价函数只要基于未来的电流误差， 即预测变量与下一采样时刻参考值之间的误差，这意味着在当前时刻kTs需要 获知未来的参考值
Figure BDA0002633576530000103
和
Figure BDA0002633576530000104
然而未来参考值未知，因此需要对其进行 预测，考虑到矢量形式，k时刻的电流参考矢量可以通过其幅值和相角表示， 即
Figure BDA0002633576530000105
处于稳态时，假设电流矢量以角速度ωe旋转且幅值保持不变
Figure BDA0002633576530000106
k+2时刻的参数矢量角可 表示为θ(k+2)＝θ(k)+2ωeT，则
Figure BDA0002633576530000107
实施例2
优选的，现有的永磁同步电机无差拍预测控制方法基于可预测铁耗等效电 路模型实现，该方法实时采集当前k时刻的永磁同步电机实际转速ωm(k)与参考 转速ω* m，将两者经比较运算后的结果输入PI控制器模块，通过PI控制器模块 输出d轴和q轴的参考电流量，建立该永磁同步电机的可预测铁耗等效电路模 型，基于无差拍预测控制计算得到k+1时刻的d轴与q轴参考电压，对得到的 d轴与q轴参考电压进行Park逆变换，得到永磁同步电机在α-β坐标系下的电 压分量vα以及vβ，电压分量vα以及vβ经SVPWM模块输出逆变器的开关信号， 从而使逆变器模块输出abc三相电流ia、ib以及ic以拖动永磁同步电机运行，利 用电流传感器采集的k时刻实际三相输入电流ia(k)、ib(k)以及ic(k)，再经Clark 变换模块和Park变换模块变换,得到d-q轴电流id(k)和iq(k)，并对无差拍预测控 制进行反馈校正，实时采集的k时刻永磁同步电机转子机械角度位置信号θm(k)， 并分别计算得到转子电角度位置信号θe(k)、电角速度ωe(k)，将转子电角度位置 信号θe(k)分别反馈作为Park变换以及Park逆变换，作为坐标变换的实时参数， 将电角速度ωe(k)反馈至无差拍预测控制进行校正；其主要解决的技术问题是如 何在电机负载转矩突变后仍可迅速准确的跟随预设转速，该方法仅适用于与可 预测铁耗的等效电路模型有机结合，且永磁同步电机空载运行时效果明显，具 有限制性。
为了更好的对本发明方法中采用的技术效果加以验证说明，本实施例选择 以传统的永磁同步电机无差拍预测控制方法与本发明方法进行对比测试，以科 学论证的手段对比试验结果，以验证本发明方法所具有的真实效果。
传统的永磁同步电机无差拍预测控制方法无法优化延时以及参数失配问 题，可靠性较低，预测控制精准度不高，为验证本发明方法相对于传统方法具 有较高的预测控制精准度和实时性、可靠性，本实施例中将采用传统的永磁同 步电机无差拍预测控制方法与本发明方法分别对永磁同步电机的预测控制优 化进行实时测量对比。
测试条件：(1)待测永磁同步电机、示波器、西门子变频器、测功机、导 线、电压表和电流表；
(2)确定永磁同步电机定子电阻、定子电感、反电势系数及转动惯量；
(3)输入永磁同步电机相关运行原始参数，开启自动化运行设备，开始 检测。
表1：预测控制存在采样延时问题的测试对比数据表。
Figure BDA0002633576530000111
表2：预测控制存在参数失配问题的测试对比数据表。
Figure BDA0002633576530000112
参照表1，能够直观的看出，在存在采样延时情况时，传统方法下实行的 永磁同步电机的dq轴电流具有明显的波动，而在本发明方法的实行下，电流 波动数值明显减小，做到了一拍延时的补偿；参照表2，能够直观的看出，在 存在参数失配情况时，传统方法下实行的永磁同步电机的dq轴电流存在较为 明显的静差，而在本发明的实行下，电流静差几乎消失，做到了参数失配造成 的静差的补偿；因为运行效果的提升，故而对永磁同步电机的预测控制得到了 很高的优化效果，基于此，验证了本发明方法的真实效果。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可 以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精 神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法，其特征在于：包括，
计算永磁同步电机的电压状态方程，得到模型参数失配等效电压扰动的数学表达式；
基于观测器理论、结合所述数学表达式构建电流及等效电压扰动观测模型以观测k+1时刻的电流和等效电压扰动；
利用k时刻的电流参考值预测k+2时刻的所述电流参考值；
根据所述观测模型观测到的所述电流和所述k+2时刻预测的所述电流参考值计算得到k+1时刻的电压矢量；
利用目标函数策略得到补偿后的输出电压矢量并代入代价函数中进行优化，输出优化结果，完成预测控制；
构建所述电流及等效电压扰动观测模型，包括，
Figure FDA0003583685000000011
其中，E为系数矩阵，第k周期电机的d、q轴电压为u(k)＝[ud(k) uq(k)-ψfωe(k) 0 0]T，
Figure FDA0003583685000000012
和
Figure FDA0003583685000000013
分别为k时刻电机的预测电流，
Figure FDA0003583685000000014
和
Figure FDA0003583685000000015
为k时刻电机的等效电压扰动，T为系统的采样时间；g1和g2为所述观测模型增益；
还包括，
系数矩阵
Figure FDA0003583685000000016
预测k+2时刻的所述电流参考值，包括，
Figure FDA0003583685000000017
其中，
Figure FDA0003583685000000018
和
Figure FDA0003583685000000019
为k时刻的参考电流，
Figure FDA00035836850000000110
和
Figure FDA00035836850000000111
为预测得到的k+2时刻的所述电流参考值；
得到所述电压矢量包括，
将k+1时刻的所述电流值代入无差拍电流预测控制器内进行计算，得到对应的数学模型表达式如下，
Figure FDA0003583685000000021
其中，
Figure FDA0003583685000000022
和
Figure FDA0003583685000000023
为所述观测模型观测到的k+1时刻电流，
Figure FDA0003583685000000024
和
Figure FDA0003583685000000025
为预测得到的k+2时刻的所述电流参考值，
Figure FDA0003583685000000026
和
Figure FDA0003583685000000027
为无差拍预测控制器输出的k+1时刻的所述电压矢量；
将所述观测模型观测到的参数失配电压扰动补偿到所述无差拍预测控制器的输出电压上，如下，
Figure FDA0003583685000000028
则预测k+2时刻电流值，如下，
Figure FDA0003583685000000029
选取的所述代价函数
Figure FDA00035836850000000210
具体包括，
Figure FDA00035836850000000211
其中，
Figure FDA00035836850000000212
和
Figure FDA00035836850000000213
为dq轴的电压约束值；
所述永磁同步电机在同步旋转坐标系下的数学模型，包括，
Figure FDA00035836850000000214
其中，ud(k)和uq(k)为k时刻的dq轴采样电压，id(k)iq(k)为k时刻的dq轴采样电流，由于采用的是表贴式永磁同步电机(SPMSM)，因此其交轴与直轴电感近似相等为Ld＝Lq＝L，Ψf为电机的磁链，ωe为转子电角速度，R为电机的定子电阻。
2.根据权利要求1所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法，其特征在于：若考虑系统扰动参数至永磁同步电机电压方程中，则包括，
Figure FDA0003583685000000031
其中，
Figure FDA0003583685000000032
和
Figure FDA0003583685000000033
分别为k时刻扰动补偿后的电压量，
Figure FDA0003583685000000034
和
Figure FDA0003583685000000035
分别为k时刻电机的等效电压扰动。
3.根据权利要求2所述的基于SD-MPM的PMSM电流预测控制方法，其特征在于：
还包括，
Figure FDA0003583685000000036
其中，ΔR为电阻扰动，ΔL为电感扰动，ΔΨf为磁链扰动。
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