实现永磁同步电机的模型预测控制（包括转矩预测和电流预测）、自适应控制和滑模控制

资 源 简 介

实现永磁同步电机的模型预测控制（包括转矩预测和电流预测）、自适应控制和滑模控制

详 情 说 明

永磁同步电机（PMSM）的高性能控制是工业驱动领域的核心问题。本文针对2015b版Matlab/Simulink环境，解析三种先进控制策略的实现要点。

模型预测控制（MPC） 采用S函数构建的预测控制器通过滚动优化实现多目标控制。转矩预测模块需建立dq轴电流与转矩的非线性映射关系，而电流预测则需考虑逆变器电压矢量对下一周期电流的影响。关键点在于设计包含延时补偿的离散化电机模型，并在有限控制集（FCS-MPC）中评估最优电压矢量。

自适应控制 通过在线调整控制器参数应对电机参数变化（如绕组电阻升温）。重点设计参数估计律，通常基于Lyapunov稳定性理论推导更新规则，同时需处理估算值与实际参数的误差收敛问题。

滑模控制（SMC） 利用切换函数迫使系统状态沿滑模面运动。电流环可采用快速终端滑模消除稳态误差，速度环需设计合适的趋近律以抑制抖振。在Simulink中需注意离散化导致的抖振放大效应，可通过饱和函数代替符号函数改善。

三种方法在Simulink中的共性实现技巧包括： 采用Clarke/Park变换统一接口 为S函数配置适当的采样时间以匹配PWM周期 在自适应与滑模控制中添加抗饱和模块 通过System Identification工具箱验证电机模型精度