29、FCS预测控制在α - β参考坐标系中的应用与分析

FCS预测控制在α - β参考坐标系中的应用与分析

1. 引言

在电气传动和功率变换器的控制领域，有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）是一种有效的控制策略。本文将详细探讨FCS预测控制在α - β参考坐标系中的应用，包括感应电机的谐振FCS预测电流控制、功率变换器的FCS预测电流控制以及相关的实验评估。

2. 感应电机的谐振FCS预测电流控制

2.1 FCS - MPC在α - β坐标系中的基本原理

在α - β坐标系下，FCS - MPC用于控制感应电机。当给定所需的电磁转矩和定子电流参考信号后，通过逆Park变换计算出i∗sα和i∗sβ电流的参考信号：
[
\begin{bmatrix}
i_{s\alpha}^ (t) \
i_{s\beta}^ (t)
\end{bmatrix}
=
\begin{bmatrix}
\cos\theta_s(t) & -\sin\theta_s(t) \
\sin\theta_s(t) & \cos\theta_s(t)
\end{bmatrix}
\begin{bmatrix}
i_{sd}^ (t) \
i_{sq}^ (t)
\end{bmatrix}
]

2.2 谐振控制器的设计

感应电机电流控制的谐振控制器具有多项式因子1 - 2cos(ωd(t))z⁻¹ + z⁻²，即(1 - ejωd(t)z⁻¹)(1 - e⁻jωd(t)z⁻¹)，其中ωd(t)是正弦参考信