基于模型预测永磁同步电机弱磁控制策略研究

摘要

针对轨道交通牵引系统对永磁同步电机（PMSM）宽速域运行的需求，提出一种全速域划分的改进型模型预测弱磁控制（MPFWC）策略，显著提升了系统在宽速域内的控制精度与动态稳定性。通过增量式的预测方程结合延时补偿技术，有效抑制了高温退磁导致的永磁体磁链衰减对控制性能的影响。融合模型预测弱磁控制优化策略，显著提升系统在宽速域范围内的转矩输出精度与抗干扰性能。仿真结果表明：针对降功率区的转矩脉动表现，转矩脉动幅值抑制至0.35 Nm，电流波动幅值减少40%。同时，模型预测弱磁控制将转速超调量由5%降至2.5%，稳态响应时间缩短10%。研究成果为高可靠性轨道交通牵引系统设计提供了新的理论依据和技术实现路径。

关键词

永磁同步电机 / 模型预测控制 / 弱磁控制 / 延时补偿 / 转矩脉动抑制