永磁同步电机双矢量无模型预测电流控制

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2026年第4期北京时间：

作者：贾周，王雨，郭陈，贺伟，曹永娟

单位：贾周,南京信息工程大学 自动化学院, 南京, 210044,王雨,南京信息工程大学 自动化学院, 南京, 210044,郭陈,南京信息工程大学 江苏省气象能源利用与控制工程技术研究中心, 南京, 210044,贺伟,南京信息工程大学 江苏省气象能源利用与控制工程技术研究中心, 南京, 210044,曹永娟,南京信息工程大学 大气环境与装备技术协同创新中心, 南京, 210044

摘要：针对传统模型预测电流控制(Model Predictive Current Control,MPCC)对精确数学模型和电机参数依赖性强难以应对模型失配与参数漂移的问题,提出一种基于自适应强跟踪扩展卡尔曼观测器(Adaptive Strong Tracking Extended Kalman Observer,ASTEKO)的永磁同步电机(Dual-Vector Permanent Magnet Synchronous Motor,DV-PMSM)双矢量无模型预测电流控制(Model Free Predictive Current Control,MFPCC)策略.首先,统一原始数学模型中参数相关部分和未知项,建立基于集总扰动的PMSM扩展超局部模型;其次,设计ASTEKO以估计扩展超局部模型中非线性部分,并引入滑动窗口动态调整残差阈值以提升对状态变化的敏感性;最后,构建双矢量无模型预测控制的电流预测方程,输出使得交直轴电流误差最小的电压矢量.仿真结果和样机实验验证了基于ASTEKO的双矢量MFPCC性能优于单矢量MFPCC和传统双矢量MPCC,所提控制策略实现了系统精确的电流控制、快速的动态响应,并具有较强的鲁棒性.

关键词：永磁同步电机;自适应强跟踪;扩展卡尔曼观测器;双矢量;无模型预测控制

基金资助：国家自然科学基金(61903196);南京信息工程大学人才引进基金(2015r062)