【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及直线电机控制，尤其涉及一种同步电机控制方法、装置、电子设备和存储介质。
技术介绍
1、永磁直线同步电机由旋转永磁电机沿径向剖开展平而来，可直接产生直线方向的推力，省去了中间机械传动装置，具有体积小、结构简单、易维护等诸多优势，在工业伺服、轨道交通、航空航天等领域广泛应用，是一种绿色高效的驱动选择。现在一般都是采用模型预测控制等方法控制永磁直线同步电机工作，模型预测控制方法无需电流内环及其参数整定和滞环调节器，无需脉宽调制，易于处理系统约束或增加其他控制目标，具有结构简单、动态响应快和易于扩展等优点。
2、然而现在的模型预测控制方法大都是单个控制周期内仅使用一个基础电压矢量去控制电机，但是基础电压矢量不一定就是最优的电压矢量，甚至其和最优矢量之间的误差较大，造成较大的电流谐波和推力波动，降低了永磁直线同步电机的工作性能。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够从多个电压矢量中准确确定出最优电压矢量，从而提高永磁直线同步电机的工作性能的同步电机控制方法、装置、电子设备和存储介质。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种同步电机控制方法，包括：
4、当永磁直线同步电机处于运行状态时，按照预设周期获取所述永磁直线同步电机的逆变器的开关状态，并根据所述逆变器的开关状态确定输出电压矢量平面；
5、根据预设划分次数对所述输出电压矢量平面进行划分，得到划分
6、获取所述永磁直线同步电机的运行参数，并根据所述运行参数、所述各虚拟电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量；
7、基于所述最优电压矢量控制所述永磁直线同步电机。
8、作为上述技术方案的进一步改进：
9、所述输出电压矢量平面包括α轴平面和β轴平面；根据预先设定的划分次数对所述输出电压矢量平面进行划分，得到划分后的各虚拟电压矢量，包括：
10、对所述电压矢量平面的α轴进行划分，得到所述α轴的各划分点，对所述电压矢量平面的β轴进行划分，得到所述β轴的各划分点；
11、确定所述α轴的各划分点对应的α轴垂线以及所述β轴的各划分点对应的β轴垂线，并将所述α轴垂线和所述β轴垂线的各交点确定为所述各虚拟电压矢量。
12、对所述电压矢量平面的α轴进行划分，得到所述α轴的各划分点，包括：
13、将所述电压矢量平面的α轴的中点确定为α轴划分点，并基于所述α轴划分点对所述α轴进行二等分划分，得到第一α子轴和第二α子轴；
14、将第一α子轴和第二α子轴分别作为当前α子轴，确定所述当前α子轴的三等分划分点，并基于所述当前α子轴的三等分划分点对所述当前α子轴进行第一次三等分划分，得到所述当前α子轴对应的三个α三等分轴；
15、对所述当前α子轴进行三等分划分的划分次数没有达到所述预设划分次数时，分别将所述三个α三等分轴作为当前α子轴，重复执行确定所述当前α子轴的三等分划分点的步骤，直到对所述当前α子轴进行第预设划次数次三等分划分，得到所述α轴的各划分点。
16、根据所述运行参数、所述各虚拟电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量，包括：
17、对所有虚拟电压矢量进行筛选，得到所有虚拟电压矢量中的候选电压矢量；
18、根据所述运行参数、各候选电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量。
19、所述运行参数包括αβ轴实际电流和角速度，根据所述运行参数、所述各候选电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量，包括：
20、将所述运行参数输入至预先确定的状态观测器，得到所述运行参数对应的反电动势观测值；
21、针对各候选电压矢量，基于所述运行参数、当前候选电压矢量、所述反电动势观测值以及所述电流预测模型，得到所述当前候选电压矢量对应的αβ轴预测电流值；
22、基于所有候选电压矢量对应的αβ轴预测电流值确定所述最优电压矢量。
23、基于所述运行参数、当前候选电压矢量、所述反电动势观测值以及所述电流预测模型，得到所述当前候选电压矢量对应的αβ轴预测电流值，包括：
24、根据所述运行参数和预先设定的比例积分控制器得到所述永磁直线同步电机的当前周期的αβ轴参考电流；
25、根据电感、电阻和所述αβ轴实际电流确定电流因子，并将所述电流因子和所述当前候选电压矢量的和，与所述反电动势观测值相减，得到预测因子；
26、将所述当前周期与所述电感的比值，和所述预测因子相乘，得到所述当前候选电压矢量对应的αβ轴预测电流值。
27、基于所有候选电压矢量对应的αβ轴预测电流值确定所述最优电压矢量，包括：
28、计算所述αβ轴参考电流的α轴分量与当前候选电压矢量对应的αβ轴预测电流值的α轴分量的α轴电流差值；计算所述αβ轴参考电流的β轴分量与当前候选电压矢量对应的αβ轴预测电流值的β轴分量的β轴电流差值；
29、基于所述α轴电流差值、所述β轴电流差值和预先设定的代价函数得到所述当前候选电压矢量的代价函数值；
30、将所有候选电压矢量中代价函数值最小的候选电压矢量确定为所述最优电压矢量。
31、一种同步电机控制装置，包括：
32、平面确定模块，用于当永磁直线同步电机处于运行状态时，按照预设周期获取所述永磁直线同步电机的逆变器的开关状态，并根据所述逆变器的开关状态确定输出电压矢量平面；
33、矢量划分模块，用于根据预设划分次数对所述输出电压矢量平面进行划分，得到划分后的各虚拟电压矢量；
34、矢量确定模块，用于获取所述永磁直线同步电机的运行参数，并根据所述运行参数、所述各虚拟电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量；
35、电机控制模块，用于基于所述最优电压矢量控制所述永磁直线同步电机。
36、一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的一种同步电机控制方法。
37、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的一种同步电机控制方法。
38、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
39、本专利技术当永磁直线同步电机处于运行状态时，按照预设周期获取永磁直线同步电机的逆变器的开关状态，并根据逆变器的开关状态确定输出电压矢量平面；根据预设划分次数对输出电压矢量平面进行划分，得到划分后的各虚拟电压矢量；获取永磁直线同步电机的运行参数，并根据运行参数、各虚拟电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量；基于最优电压矢量控制永磁直线同步电机。本专利技术实施例的方法，通过对输出电压矢量平面进行划分得到各虚拟电压矢量，为后续控制电机提供了更多的电压矢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种同步电机控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出电压矢量平面包括α轴平面和β轴平面；根据预先设定的划分次数对所述输出电压矢量平面进行划分，得到划分后的各虚拟电压矢量，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述电压矢量平面的α轴进行划分，得到所述α轴的各划分点，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述运行参数、所述各虚拟电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运行参数包括αβ轴实际电流和角速度，根据所述运行参数、所述各候选电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述运行参数、当前候选电压矢量、所述反电动势观测值以及所述电流预测模型，得到所述当前候选电压矢量对应的αβ轴预测电流值，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于所有候选电压矢量对应的αβ轴预测电流值确定所述最优电压矢量，包括：<...
【技术特征摘要】
1.一种同步电机控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出电压矢量平面包括α轴平面和β轴平面；根据预先设定的划分次数对所述输出电压矢量平面进行划分，得到划分后的各虚拟电压矢量，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述电压矢量平面的α轴进行划分，得到所述α轴的各划分点，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述运行参数、所述各虚拟电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述运行参数包括αβ轴实际电流和角速度，根据所述运行参数、所述各候选电压矢量和预先确定的电流预测模型得到最优电压矢量，包括：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹莹，罗成伟，曹根，杨迅雷，丁剑峰，毛建勇，邓群，
申请(专利权)人：湖南崇德科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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