電機(jī)的PWM預(yù)測(cè)控制是在被控對(duì)象離散數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的一種方法,計(jì)算出當(dāng)前的指令電壓,再將當(dāng)前的指令電壓通過(guò)脈寬調(diào)制的算法得到開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)順序,對(duì)逆變器進(jìn)行驅(qū)動(dòng),這樣能夠?qū)崿F(xiàn)輸出電流的無(wú)差拍控制,該方法目前已經(jīng)應(yīng)用在多種被控對(duì)象上,如異步電機(jī)、直線電機(jī)等。那么直線電機(jī)模組為什么不直接采用PCC算法?

1、控制能力確優(yōu)秀

從電流控制帶寬、解耦和反電勢(shì)擾動(dòng)補(bǔ)償能力等多方面考慮,PCC算法在PMLSM的電流環(huán)控制方法中優(yōu)勢(shì)明顯。首先,PCC算法的跟蹤性能和快速性能良好,超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差很小,且不需要進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié),電流紋波和噪聲較小。綜合來(lái)看,PCC算法具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和良好的控制效果。永磁同步直線電機(jī)是一種高精度、高速度的交流電機(jī),良好的電流環(huán)控制效果是永磁同步直線電機(jī)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制的基礎(chǔ),因此PCC算法非常適合應(yīng)用于PMLSM高性能控制系統(tǒng)當(dāng)中。

2、從系統(tǒng)的魯棒性角度考量不適用

然而,PCC算法建立在被控對(duì)象的具體模型上,所以該方法對(duì)被控對(duì)象的模型和參數(shù)依賴性強(qiáng),電機(jī)模型和參數(shù)的準(zhǔn)確與否,直接影響PCC算法的效果,進(jìn)而影響整個(gè)控制系統(tǒng)的性能。電機(jī)參數(shù)標(biāo)注的不準(zhǔn)確或者電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,通常是造成參數(shù)失配的主要來(lái)源,而參數(shù)失配會(huì)引起系統(tǒng)產(chǎn)生電流靜差甚至造成系統(tǒng)振蕩。PWM預(yù)測(cè)控制方法動(dòng)態(tài)性能良好,能準(zhǔn)確快速地跟隨系統(tǒng)給定值,然而由于其基于對(duì)象模型,對(duì)參數(shù)準(zhǔn)確性依賴性強(qiáng),在模型參數(shù)不匹配時(shí)會(huì)導(dǎo)致電流靜差甚至系統(tǒng)不穩(wěn)定等問(wèn)題,嚴(yán)重影響系統(tǒng)的控制性能,針對(duì)上述問(wèn)題,很多學(xué)者通過(guò)將魯棒控制、擾動(dòng)觀測(cè)器或參數(shù)辨識(shí)等方法與PWM預(yù)測(cè)控制進(jìn)行結(jié)合,用于解決電流預(yù)測(cè)控制在電機(jī)參數(shù)不匹配時(shí)造成的系統(tǒng)控制精度差等問(wèn)題,從而提高系統(tǒng)的魯棒性。

相對(duì)而言,直接預(yù)測(cè)控制方法的設(shè)計(jì)并不依賴于電機(jī)的具體模型,因此電機(jī)參數(shù)失配對(duì)于直接預(yù)測(cè)控制方法基本沒(méi)有影響?？刂破髦惺褂玫拇沛湣㈦姼谢螂娮璧葏?shù)可以比參數(shù)的額定值較小,當(dāng)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,直線電機(jī)模組參數(shù)值稍有增大時(shí),能夠有效避免參數(shù)不匹配導(dǎo)致的系統(tǒng)控制性能下降的問(wèn)題。