CN116667722A - 一种九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法。包括电机模型的离散化；计算同步旋转坐标系下的基波交直轴电流分量；进行延时补偿得到k+1时刻的交直轴电流分量；根据电机离散模型和k+1时刻的交直轴电流分量，预测第k+2时刻的交直轴电流分量；参考电压矢量及其位置角的计算；利用虚拟矢量控制集筛选最优电压矢量；占空比优化；构建扰动观测器；设计参数修正控制器。本发明利用无差拍控制有效提高了控制系统的计算效率，还设计观测器和参数修正控制器对电机系统发生的参数失配进行修正，极大地提高了控制系统的鲁棒性。

Description

一种九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法

技术领域

本发明属于多相电机驱动控制领域，具体涉及一种九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法。

背景技术

电机是工业生产、科技发展中不可或缺的装置，科技的进步和工业生产的需要进一步拓展了电机系统的应用领域。随着低压大功率等需求的增多，传统三相电机已经很难满足实际生产和创新的工程需要。特别是在船舰综合电力系统中，大容量电机在电力推动系统中发挥着至关重要的作用。相较于传统三相电机驱动系统，多相电机具有转矩脉动小、控制自由度高、容错能力强等优势。这些优势意味着，多相电机驱动系统更能够满足广泛的应用需求。要充分发挥先进的多相电机的优势，良好的控制方法起到至关重要的作用。

模型预测控制应用于多相电机驱动系统中，仍面临模型预测控制的预测模型对于电机参数的依赖度较高的问题，电机在长时间运行过程中电机温度变化、永磁体退磁等或者外部环境发生变化时导致电机参数失配，都会产生稳态误差，进一步恶化控制系统的稳定性和可靠性。鲁棒控制是提高模型预测控制策略鲁棒性的一种有效控制策略，但是并未考虑多相电机的应用，并且九相电机的电压矢量数量较多，九相开绕组永磁同步电机控制中矢量筛选复杂、计算量大、参数敏感性高导致电机鲁棒性差的问题，因此需要在实现多相电机高计算效率的前提下，提高多相电机的鲁棒性。

发明内容

本发明的目的是提供一种九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法。该方法可解决九相开绕组永磁同步电机控制中矢量筛选复杂、计算量大、参数敏感性高导致电机鲁棒性差的问题，同时使用占空比优化方法，进一步提高系统控制的稳态性能。

为解决上述技术问题，本发明设计的技术方案如下：

一种九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用前向欧拉近似法将九相开绕组永磁同步电机模型离散化，获得电机离散模型以及电流预测模型；

根据九相开绕组永磁同步电机模型的九相电流反馈值和扩展的坐标变换矩阵，计算获得当前k时刻旋转坐标系下的交直流电流分量，并根据上一控制周期结束时输出的电压矢量，对所述交直流电流分量进行延时补偿，得到k+1时刻的dq轴电流分量；

根据所述电流预测模型和k+1时刻的dq轴电流分量，遍历每个虚拟矢量，预测第k+2时刻的dq轴电流分量，并对k+1时刻的dq轴电流分量进行变换，得到k+1时刻的dq轴电压分量；

根据无差拍电流控制原则和k+1时刻的dq轴电压分量，得到k+1时刻的dq轴参考电压矢量分量，并根据参考电压矢量和坐标变换原理，得到dq轴参考电压矢量分量的位置角度；

利用已知参考电压矢量位置角，从构造好的虚拟电压矢量集中筛选最优电压矢量，并根据q轴电流无差拍原理计算最优占空比；并根据最优电压矢量、最优占空比和所述电机离散模型，构造考虑参数失配存在情况下的扰动观测器，观测失配所造成的偏差；

根据所述偏差，设计构造参数修正控制器来辨识参数误差，对失配的电感和磁链进行修正，并将修正后的参数重新应用到控制系统中。

进一步的，采用前向欧拉近似法将九相开绕组永磁同步电机模型离散化，获得电机离散模型以及电流预测模型包括：

采用前向欧拉近似法将九相开绕组永磁同步电机模型离散化，获得电机离散模型的计算公式为：

V＝[u_d1 u_q1 u_d3 u_q3 u_d5 u_q5 u_d7 u_q7 u₀]^T

L＝diag]L_d1 L_q1 L_d3 L_q3 L_d5 L_q5 L_d7 L_q7 L₀]

I＝[i_d1 i_q1 i_d3 i_q3 i_d5 i_q5 i_d7 i_q7 i₀]^T

D＝[-L_q1i_q1 L_d1i_d1+ψ_f0 0 0 0 0 0 0]^T

式中，V是电压矩阵，R_s是定子电阻，I是电流矩阵，L是电感矩阵，d/dt是对电流的微分，ω_e是转子电角速度，D反电动势矩阵；u_d1是d轴基波电压分量，u_q1是q轴基波电压分量，u_d3是d轴三次谐波电压分量，u_q3是q轴三次谐波电压分量，u_d5是d轴五次谐波电压分量，u_q5是q轴五次谐波电压分量，u_d7是d轴七次谐波电压分量，u_q7是q轴七次谐波电压分量，u₀是零序电压，L_d1是基波直轴电感，L_q1是基波交轴电感，L_d3是三次谐波直轴电感，L_q3是三次谐波交轴电感，L_d5是五次谐波直轴电感，L_q5是五次谐波交轴电感，L_d7是三次谐波直轴电感，L_q7是三次谐波交轴电感，L₀是零序电感，i_d1是d轴基波电流，i_q1是q轴基波电流，i_d3是d轴三次谐波电流，i_q3是q轴三次谐波电流，i_d5是d轴五次谐波电流，i_q5是q轴五次谐波电流，i_d7是d轴七次谐波电流，i_q7是q轴七次谐波电流，i₀是零序电流，ψ_f为永磁体磁链；

采用前向欧拉近似法将九相开绕组永磁同步电机模型离散化，获得电流预测模型的计算公式为：

I(k+1)＝(E-L^-1T_sR_s)I(k)+L^-1V(k)T_s

-L^-1D(k)T_sω_e(k)

式中，I(k+1)是k+1时刻的电流，E是单位矩阵，L^-1是电感矩阵的逆矩阵，T_s是控制周期,R_s是定子电阻,I(k)是k时刻电流,V(k)是k时刻电压,D(k)是k时刻反电势,ω_e(k)是k时刻转子电角速度。

进一步的，对k+1时刻的dq轴电流分量进行变换，得到k+1时刻的dq轴电压分量的计算公式为：

式中，u_d1是k+1时刻d轴电压分量，u_q1是k+1时刻q轴电压分量，R_s是定子电阻，i_q1(k+1)和i_d1(k+1)为k+1时刻基波平面下的dq轴电流分量，L_d1和L_q1是dq轴电感，T_s是控制周期，i_q1(k+2)和i_d1(k+2)为k+2时刻基波平面下的dq轴电流分量，ω_e是转子电角速度ψ_f为永磁体磁链。

进一步的，根据无差拍电流控制原则和k+1时刻的dq轴电压分量，得到k+1时刻的dq轴参考电压矢量分量的计算公式为：

式中，是k+1时刻d轴电压分量，/>是k+1时刻q轴电压分量，R_s是定子电阻，i_q1(k+1)和i_d1(k+1)为k+1时刻基波平面下的dq轴电流分量，L_d1和L_q1是基波平面的dq轴电感，T_s是控制周期，/>和/>为电流参考值，ω_e是转子电角速度ψ_f为永磁体磁链。

进一步的，根据参考电压矢量和坐标变换原理，得到dq轴参考电压矢量分量的位置角度的计算公式为：

式中，θ^ref是参考电压矢量位置角，和/>是αβ坐标系下的参考电压矢量。

进一步的，利用已知参考电压矢量位置角，从构造好的虚拟电压矢量集中筛选最优电压矢量，并根据q轴电流无差拍原理计算最优占空比的计算公式为：

式中，d为所选择最优电压矢量的占空比，为电流参考值，i_q1(k+1)为k+1时刻基波平面下的q轴电流分量，s_opt为输出最优电压矢量时的q轴电流斜率，s₀为输出零矢量时的q轴电流斜率，T_s是控制周期，v_{q1_opt}(k+1)为最优电压矢量的q轴基波电压分量，L_q1是基波平面的q轴电感。

进一步的，当电机参数电感和磁链发生变化时，参数失配造成误差存在，则dq轴电压方程为：

式中，u_q1是q轴基波电压分量，u_d3是d轴三次谐波电压分量，L_d1是基波直轴电感，L_q1是基波交轴电感，i_d1是d轴基波电流，i_q1是q轴基波电流R_s是定子电阻，ω_e是转子电角速度，e_d、e_q是参数失配造成的扰动，E_d、E_q是扰动变化率，ΔL、Δψ_f是参数误差。

进一步的，根据最优电压矢量、最优占空比和所述电机离散模型，构造考虑参数失配存在情况下的扰动观测器的计算公式为：

式中，和/>为k+1时刻基波平面下的dq轴电流估测值，R_s是定子电阻，T_s是控制周期，L是基波电感，/>和/>为k时刻基波平面下的dq轴电流估测值，u_d1是k+1时刻d轴电压分量，u_q1是k+1时刻q轴电压分量，i_q1(k)和i_d1(k)为k时刻基波平面下的dq轴电流值，ψ_f是永磁体，ω_e是转子电角速度，/>是k时刻扰动估测值，是k+1时刻扰动估测值，g_d、g_q是控制增益，Idsmo、Iqsmo是滑模函数。

进一步的，根据所述偏差，设计构造参数修正控制器来辨识参数误差的计算公式为：

式中，dL是电感误差值，dψ_f是磁链误差值，是扰动估测值，ω_e是转子电角速度，i_q1(k)为k时刻基波平面下的q轴电流值。

有益效果：将本发明应用到九相电机的模型预测控制策略中，可以极大地减小参数失配时电流和转矩的脉动，增强了控制系统的参数抗干扰能力，提高了系统的运行稳定性。

附图说明

图1为本发明涉及的αβ坐标系中的虚拟电压矢量集图；

图2为本发明涉及的参数修正控制器图；

图3为本发明涉及的高计算效率的九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制系统原理图；

图4为本发明涉及的实验结果：转速为600r/min、负载转矩为35N·m，电感变为原来2倍时，电机相电流、参数及其误差值、基波电流交直轴分量图；

图5为本发明涉及的实验结果：转速为600r/min、负载转矩为35N·m，磁链变为原来0.5倍时，电机相电流、参数及其误差值、基波电流交直轴分量；

图6为本发明涉及的计算效率对比图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。以下描述的实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

所提出的高计算效率的九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法具体实施步骤包括：

采用前向欧拉近似法将九相开绕组永磁同步电机模型离散化，获得电机离散模型，其在基波平面的数学模型：

其中，u_q1(k)和u_d1(k)为k时刻基波平面下的交直轴电压矢量，i_q1(k)和i_d1(k)为k时刻基波平面下的交直轴电流分量，L_q1和L_d1为交直轴电感，i_q1(k+1)和i_d1(k+1)为k+1时刻基波平面下的交直轴电流分量，T_s为控制周期，ω_e为转子电角速度，R_s为定子电阻，ψ_f为永磁体。

在每一个控制周期中，根据九相电流反馈值和扩展的坐标变换矩阵，计算获得当前k时刻基波平面旋转坐标系下的交直流电流分量。九相矢量空间解耦矩阵为：

式中，α＝2π/9。

旋转坐标变换矩阵为：

式中，θ为电机电角度。

同步旋转坐标系下解耦电流计算公式为：

其中，i_q1(k)和i_d1(k)为k时刻基波平面下的交直轴电流分量，i_q3(k)和i_d3(k)为k时刻三次谐波平面下的交直轴电流分量，i_q5(k)和i_d5(k)为k时刻五次谐波平面下的交直轴电流分量，i_q7(k)和i_d7(k)为k时刻七次谐波平面下的交直轴电流分量，i₀(k)为k时刻零序分量。

根据上述获得的电流，代入上一控制周期结束时输出的电压矢量，对所获得的基波平面的电流进行延时补偿得到k+1时刻的dq轴电流分量为：

式中，i_q1(k+1)和i_d1(k+1)为k+1时刻基波平面下的交直轴电流分量，T_s是控制周期，R_s是定子电阻，i_q1(k)和i_d1(k)为k时刻基波平面下的交直轴电流分量，L_d1和L_q1是基波平面的dq轴电感，ω_e是转子电角速度，ψ_f为永磁体磁链，u_q1(k)和u_d1(k)为k时刻基波平面下的交直轴电压矢量。

根据基波平面的电流预测模型和k+1时刻的dq轴电流分量，遍历每个虚拟矢量，预测第k+2时刻的dq轴电流分量为：

式中，i_q1(k+2)和i_d1(k+2)为k+1时刻基波平面下的交直轴电流分量，T_s是控制周期，R_s是定子电阻，i_q1(k+1)和i_d1(k+1)为k时刻基波平面下的交直轴电流分量，L_d1和L_q1是基波平面的dq轴电感，ω_e是转子电角速度，ψ_f为永磁体磁链，u_q1(k+1)和u_d1(k+1)为k时刻基波平面下的交直轴电压矢量。

根据上述所得，通过变换得到k+1时刻基波电压矢量在dq轴分量，根据无差拍电流控制原则，得到参考电压矢量在dq轴分量，根据参考电压矢量和坐标变换原理，得到参考电压矢量的位置角度。

根据无差拍电流控制原则：可以得到参考电压矢量在dq轴分量为

式中，是k+1时刻d轴电压分量，/>是k+1时刻q轴电压分量，R_s是定子电阻，i_q1(k+1)和i_d1(k+1)为k+1时刻基波平面下的dq轴电流分量，L_d1和L_q1是基波平面的dq轴电感，T_s是控制周期，/>和/>为电流参考值，ω_e是转子电角速度，ψ_f为永磁体磁链

通过坐标变化，在αβ坐标系中参考电压矢量可表示为：

式中，和/>是αβ坐标系下的参考电压矢量/>和/>是k+1时刻dq轴电压分量,θ是电压矢量位置角。

由此，可以计算得到参考电压矢量在αβ坐标系中的位置角为：

式中，θ^ref是参考电压矢量位置角，和/>是αβ坐标系下的参考电压矢量。

利用已知参考电压矢量位置角，从构造好的虚拟电压矢量集中筛选最优电压矢量，并根据q轴电流无差拍原理计算最优占空比。αβ平面中的电压矢量被划分为18个扇区，图1是已构造好的αβ坐标系中的虚拟电压矢量集。根据参考电压矢量的角度，可以确定候选电压矢量。扇区和候选电压矢量之间的关系如表I所示。显然，候选电压矢量从18减少到1。这意味着在下一个控制周期中仅选择一个电压。矢量作为候选电压矢量。

表I最优矢量筛选

占空比计算方式如下：

其中，d为步骤七中所选择最优虚拟矢量的占空比，为电流参考值，i_q1(k+1)为k+1时刻基波平面下的q轴电流分量，T_s是控制周期，s_opt为输出最优虚拟矢量时的q轴电流斜率，s₀为输出零矢量时的q轴电流斜率。q轴电流斜率计算方式如下：

式中，i_q1(k+1)为k+1时刻基波平面下的q轴电流分量，s_opt为输出最优电压矢量时的q轴电流斜率，s₀为输出零矢量时的q轴电流斜率，R_s是定子电阻，T_s是控制周期，ω_e是转子电角速度，ψ_f为永磁体，v_{q1_opt}(k+1)为最优电压矢量的q轴基波电压分量，L_q1是基波平面的q轴电感。。

根据所得电机模型，构造考虑参数失配存在情况下的扰动观测器，观测失配所造成的偏差；

考虑到电机参数失配时，滑模观测器可表示为：

式中，u_q1是q轴基波电压分量，u_d1是d轴基波电压分量，L_d1是基波直轴电感，L_q1是基波交轴电感，i_d1是d轴基波电流，i_q1是q轴基波电流R_s是定子电阻，ω_e是转子电角速度，e_d、e_q是参数失配造成的扰动，R_s是定子电阻，T_s是控制周期，ω_e是转子电角速度，ψ_f为永磁体，是电流估测值；/>是扰动估测值；g_d,g_q是控制系数；I_dsmo,I_qsmo是滑模函数。

利用滑模观测器和电机的电压方程做差得到：

其中，R_s是定子电阻，L＝L_d1＝L_q1。根据滑模变结构控制理论，选取ε₁和ε₂作为滑模面。应用等速度趋近律设计滑模函数为：

式中，k是趋近律参数。

由此可得：

式中，ε₃和ε₄是滑动模态函数的扰动，包括在I_dsmo和I_qsmo中，R_s是定子电阻，I_dsmo和I_qsmo是滑模函数，k_d和k_q是趋近律参数。然后，滑模函数可以写成：

式中，I_dsmo和I_qsmo是滑模函数，k_d和k_q是趋近律参数，R_s是定子电阻，L＝L_d1＝L_q1。

为了保证电流和扰动的误差收敛，k_dq、g_dq必须满足滑模可达性条件，因此，

式中，I_dsmo和I_qsmo是滑模函数，R_s是定子电阻， 是ε₁的微分，/>是ε₃的微分，L＝L_d1＝L_q1。通过计算可得

因此，误差公式可简化为：

最后，综上可得滑模观测器为：

式中，和/>为k+1时刻基波平面下的dq轴电流估测值，R_s是定子电阻，T_s是控制周期，L是基波电感，/>和/>为k时刻基波平面下的dq轴电流估测值，u_d1是k+1时刻d轴电压分量，u_q1是k+1时刻q轴电压分量，i_q1(k)和i_d1(k)为k时刻基波平面下的dq轴电流值，ψ_f是永磁体，ω_e是转子电角速度，/>是k时刻扰动估测值，是k+1时刻扰动估测值，g_d、g_q是控制增益，Idsmo、Iqsmo是滑模函数。

利用上述所观测到的偏差，设计构造参数修正控制器，对失配的电感和磁链进行修正，并将修正后的参数重新应用到控制系统中。当系统保持稳定状态时，考虑到电阻失配引起的误差非常小且可以忽略不计，干扰可以简化为：

由此，可以得到失配的参数误差为：

式中，dL是电感误差值，dψ_f是磁链误差值，是扰动估测值，ω_e是转子电角速度，i_q1(k)为k时刻基波平面下的q轴电流值

误差值可以直接补偿到已知的测量值，即比例控制，但是只能补偿这一刻的误差，下一刻误差仍然存在，无法实现在线参数修改，消除参数失配带来的负面影响。因此，设计了一个如图2所示的参数校正控制器来实时校正参数，实现电机参数在线修正。

由图4-图5可以，在发生参数失配的情况下，本发明设计的控制方法可以有效地将失配的参数进行修正，并且抑制参数失配所造成的负面影响。由图6可知，相较于传统方法，本发明所设计方法在实现参数修正的情况下仍可以有效地提高计算效率。

综上，本发明的一种高计算效率的九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，方法实施包括九相开绕组系统的参考电压矢量计算；延时补偿后预测k+2时刻同步旋转坐标系下的交直轴电流分量；根据构建好的虚拟电压矢量集选取最优虚拟矢量；占空比优化；利用滑模变结构理论构建观测器观测参数失配造成误差；设计参数修正控制器辨识和修正电机参数；本发明利用无差拍电流控制提高了九相开永磁同步电机控制的计算效率，修正了电机参数，消除参数失配造成的负面影响，解决了九相开绕组永磁同步电机鲁棒性差的问题。

Claims (9)

1.一种九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用前向欧拉近似法将九相开绕组永磁同步电机模型离散化，获得电机离散模型以及电流预测模型；

根据九相开绕组永磁同步电机模型的九相电流反馈值和扩展的坐标变换矩阵，计算获得当前k时刻旋转坐标系下的交直流电流分量，并根据上一控制周期结束时输出的电压矢量，对所述交直流电流分量进行延时补偿，得到k+1时刻的dq轴电流分量；

根据所述电流预测模型和k+1时刻的dq轴电流分量，遍历每个虚拟矢量，预测第k+2时刻的dq轴电流分量，并对k+1时刻的dq轴电流分量进行变换，得到k+1时刻的dq轴电压分量；

根据无差拍电流控制原则和k+1时刻的dq轴电压分量，得到k+1时刻的dq轴参考电压矢量分量，并根据参考电压矢量和坐标变换原理，得到dq轴参考电压矢量分量的位置角度；

利用已知参考电压矢量位置角，从构造好的虚拟电压矢量集中筛选最优电压矢量，并根据q轴电流无差拍原理计算最优占空比；并根据最优电压矢量、最优占空比和所述电机离散模型，构造考虑参数失配存在情况下的扰动观测器，观测失配所造成的偏差；

根据所述偏差，设计构造参数修正控制器来辨识参数误差，对失配的电感和磁链进行修正，并将修正后的参数重新应用到控制系统中。

2.根据权利要求1所述的九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，采用前向欧拉近似法将九相开绕组永磁同步电机模型离散化，获得电机离散模型以及电流预测模型包括：

采用前向欧拉近似法将九相开绕组永磁同步电机模型离散化，获得电机离散模型的计算公式为：

V＝[u_d1 u_q1 u_d3 u_q3 u_d5 u_q5 u_d7 u_q7 u₀]^T

L＝diag[L_d1 L_q1 L_d3 L_q3 L_d5 L_q5 L_d7 L_q7 L₀]

I＝[i_d1 i_q1 i_d3 i_q3 i_d5 i_q5 i_d7 i_q7 i₀]^T

D＝[-L_q1i_q1 L_d1i_d1+ψ_f0 0 0 0 0 0 0]^T

式中，V是电压矩阵，R_s是定子电阻，I是电流矩阵，L是电感矩阵，d/dt是对电流的微分，ω_e是转子电角速度，D反电动势矩阵；u_d1是d轴基波电压分量，u_q1是q轴基波电压分量，u_d3是d轴三次谐波电压分量，u_q3是q轴三次谐波电压分量，u_d5是d轴五次谐波电压分量，u_q5是q轴五次谐波电压分量，u_d7是d轴七次谐波电压分量，u_q7是q轴七次谐波电压分量，u₀是零序电压，L_d1是基波直轴电感，L_q1是基波交轴电感，L_d3是三次谐波直轴电感，L_q3是三次谐波交轴电感，L_d5是五次谐波直轴电感，L_q5是五次谐波交轴电感，L_d7是三次谐波直轴电感，L_q7是三次谐波交轴电感，L₀是零序电感，i_d1是d轴基波电流，i_q1是q轴基波电流，i_d3是d轴三次谐波电流，i_q3是q轴三次谐波电流，i_d5是d轴五次谐波电流，i_q5是q轴五次谐波电流，i_d7是d轴七次谐波电流，i_q7是q轴七次谐波电流，i₀是零序电流，ψ_f为永磁体磁链；

采用前向欧拉近似法将九相开绕组永磁同步电机模型离散化，获得电流预测模型的计算公式为：

I(k+1)＝(E-L^-1T_sR_s)I(k)+L^-1V(k)T_s-L^-1D(k)T_sω_e(k)

式中，I(k+1)是k+1时刻的电流，E是单位矩阵，L^-1是电感矩阵的逆矩阵，T_s是控制周期,R_s是定子电阻,I(k)是k时刻电流,V(k)是k时刻电压,D(k)是k时刻反电势,ω_e(k)是k时刻转子电角速度。

3.根据权利要求2所述的九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，对k+1时刻的dq轴电流分量进行变换，得到k+1时刻的dq轴电压分量的计算公式为：

式中，u_d1是k+1时刻d轴电压分量，u_q1是k+1时刻q轴电压分量，R_s是定子电阻，i_q1(k+1)和i_d1(k+1)为k+1时刻基波平面下的dq轴电流分量，L_d1和L_q1是dq轴电感，T_s是控制周期，i_q1(k+2)和i_d1(k+2)为k+2时刻基波平面下的dq轴电流分量，ω_e是转子电角速度ψ_f为永磁体磁链。

4.根据权利要求3所述的九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，根据无差拍电流控制原则和k+1时刻的dq轴电压分量，得到k+1时刻的dq轴参考电压矢量分量的计算公式为：

式中，是k+1时刻d轴电压分量，/>是k+1时刻q轴电压分量，R_s是定子电阻，i_q1(k+1)和i_d1(k+1)为k+1时刻基波平面下的dq轴电流分量，L_d1和L_q1是基波平面的dq轴电感，T_s是控制周期，/>和/>为电流参考值，ω_e是转子电角速度，ψ_f为永磁体磁链。

5.根据权利要求4所述的九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，根据参考电压矢量和坐标变换原理，得到dq轴参考电压矢量分量的位置角度的计算公式为：

式中，θ^ref是参考电压矢量位置角，和/>是αβ坐标系下的参考电压矢量。

6.根据权利要求5所述九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，利用已知参考电压矢量位置角，从构造好的虚拟电压矢量集中筛选最优电压矢量，并根据q轴电流无差拍原理计算最优占空比的计算公式为：

式中，d为所选择最优电压矢量的占空比，为电流参考值，i_q1(k+1)为k+1时刻基波平面下的q轴电流分量，s_opt为输出最优电压矢量时的q轴电流斜率，s₀为输出零矢量时的q轴电流斜率，R_s是定子电阻，T_s是控制周期，ω_e是转子电角速度，ψ_f为永磁体磁链，v_{q1_opt}(k+1)为最优电压矢量的q轴基波电压分量，L_q1是基波平面的q轴电感。

7.根据权利要求6所述九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，当电机参数电感和磁链发生变化时，参数失配造成误差存在，则dq轴电压方程为：

式中，u_q1是q轴基波电压分量，u_d1是d轴三次谐波电压分量L_d1是基波直轴电感，L_q1是基波交轴电感，i_d1是d轴基波电流，i_q1是q轴基波电流R_s是定子电阻，ω_e是转子电角速度，e_d、e_q是参数失配造成的扰动，E_d、E_q是扰动变化率，ΔL、Δψ_f是参数误差。

8.根据权利要求7所述九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，根据最优电压矢量、最优占空比和所述电机离散模型，构造考虑参数失配存在情况下的扰动观测器的计算公式为：

式中，和/>为k+1时刻基波平面下的dq轴电流估测值，R_s是定子电阻，T_s是控制周期，L是基波电感，/>和/>为k时刻基波平面下的dq轴电流估测值，u_d1是k+1时刻d轴电压分量，u_q1是k+1时刻q轴电压分量，i_q1(k)和i_d1(k)为k时刻基波平面下的dq轴电流值，ψ_f是永磁体，ω_e是转子电角速度，/>是k时刻扰动估测值，是k+1时刻扰动估测值，g_d、g_q是控制增益，Idsmo、Iqsmo是滑模函数。

9.根据权利要求8所述九相开绕组永磁同步电机模型预测鲁棒控制方法，其特征在于，根据所述偏差，设计构造参数修正控制器来辨识参数误差的计算公式为：

式中，dL是电感误差值，dψ_f是磁链误差值，是扰动估测值，ω_e是转子电角速度，i_q1(k)为k时刻基波平面下的q轴电流值。