CN111865151B - 一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法 - Google Patents

一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法 Download PDF

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CN111865151B CN202010849805.9A CN202010849805A CN111865151B CN 111865151 B CN111865151 B CN 111865151B CN 202010849805 A CN202010849805 A CN 202010849805A CN 111865151 B CN111865151 B CN 111865151B
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Abstract

本发明公开了一种独立无刷双馈感应发电机的无参数预测电流控制方法，属于无刷双馈感应发电机控制技术领域。方法包括：实时监测电机前两个时刻及当前时刻的控制绕组电压、电流信息，计算出含有延迟补偿的预测电流，并通过代价函数确定控制绕组侧变流器中电力电子器件的最优开关状态，最后使用单矢量调制算法确定占空比，生成合理有效的开关序列，以驱动控制绕组侧变流器实现对控制绕组电流的实时控制。该控制方法通过实时的电机状态信息预测控制绕组电流，可以有效避免对电机参数的依赖，控制***几乎不受电机参数变化的影响，鲁棒性强，运行更稳定。

Description

一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法
技术领域
本发明属于无刷双馈感应发电机控制技术领域，更具体地，涉及一种独立无刷双馈感应发电机的无参数预测电流控制方法。
背景技术
无刷双馈感应发电机是一种新型交流感应电机，含有两套不同极对数的定子绕组，其转子经过特殊设计，能使两套定子绕组所产生的不同极对数的旋转磁场间接相互作用，从而实现能量传递。无刷双馈电机的两套定子绕组分别称为功率绕组和控制绕组，与有刷双馈感应发电机相比，它取消了电刷和滑环，具有结构简单且可靠性高的优点。
无刷双馈感应发电机可实现变速恒频发电，再加上其结构简单可靠，使得其在风力发电、独立船舶轴带发电等领域具有显著的应用优势。通常风力发电机在运行时与电网相连，风力发电***的控制目标是调节有功功率与无功功率。然而，独立发电机不与电网相连，需要对其输出电压进行直接控制，使得发电机的转速或用电负载变化时其输出电压的幅值和频率保持恒定。
无刷双馈感应发电机运行时具有异步电机的特点，异步电机控制策略经改进后可应用于无刷双馈感应发电机。目前标量控制、矢量控制、直接转矩控制等几种经典控制方法已应用于无刷双馈感应发电机***，但以上传统的控制策略都有各自的优缺点。为了进一步提高***运行性能，国内外学者对无刷双馈感应发电机的新型控制策略展开了研究。而预测控制因其概念直观、易于理解、***易于非线性化、动态响应快等优点而备受关注。
传统独立无刷双馈感应发电机的模型预测控制方法，计算预测电流时含有大量的电机参数，其缺点在于：(1)***性能过度依赖模型质量，模型质量与实际电机存在差异时，***性能将大幅降低；(2)***性能过度依赖电机参数，当电机参数在运行的过程中由于外界发生变化时，预测电流计算的准确度将大幅降低，控制***性能将大幅降低，甚至可能会导致失控；(3)由于无刷双馈感应发电机电磁特性复杂且部分电磁参数在电机运行的过程中可能会发生变化。因此，为了降低对***模型及参数的依赖，提高***的参数鲁棒性，提高***的运行可靠性，有必要设计一种适用于无刷双馈感应发电机的不依赖电机参数的预控控制方法。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种独立无刷双馈感应发电机的无参数预测电流控制方法，其目的在于解决传统独立无刷双馈感应发电机的模型预测控制方法，过度依赖模型质量和电机参数，造成***运行可靠性较低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，包括：
S1.获取控制绕组电流的d轴分量参考值
Figure BDA0002644341090000021
将q轴分量的参考值
Figure BDA0002644341090000022
设为0，并且计算控制绕组电流矢量的参考角度
Figure BDA0002644341090000023
S2.获取控制绕组相邻三个时刻的三相电流值i2a(k)、i2a(k-1)、i2a(k-2)、i2b(k)、i2b(k-1)、i2b(k-2)、i2c(k)、i2c(k-1)、i2c(k-2)，对其进行旋转坐标变换，得到相应时刻dq旋转坐标系下的控制绕组电流i2d(k)、i2q(k)、i2d(k-1)、i2q(k-1)、i2d(k-2)、i2q(k-2)；
S3.计算dq旋转坐标系下控制绕组相邻两时刻的电流变化值和电压变化值：
Δi2d(k-2)＝i2d(k-1)-i2d(k-2)
Δi2d(k-1)＝i2d(k)-i2d(k-1)
Δi2q(k-2)＝i2q(k-1)-i2q(k-2)
Δi2q(k-1)＝i2q(k)-i2q(k-1)
S4.计算第一中间变量M2d及第一中间变量M2q：
Figure BDA0002644341090000031
Figure BDA0002644341090000032
在每个采样周期内，如果|u2d(k-1)-u2d(k-2)|＞0.5成立，更新M2d；如果|u2d(k-1)-u2d(k-2)|≤0.5，M2d则需与上一时刻的值保持相同，同理计算M2q；其中，u2d(k-1)、u2q(k-1)、u2d(k-2)、u2q(k-2)为控制绕组电压参考值；
S5.计算带有延迟补偿的控制绕组d、q轴预测电流值
Figure BDA0002644341090000033
和
Figure BDA0002644341090000034
Figure BDA0002644341090000035
Figure BDA0002644341090000036
式中，下标sw＝i表示控制绕组侧变流器中电力电子器件的第i种开关状态，i∈{0,1,2,…6,7}；u2d(k+1)sw＝i和u2q(k+1)sw＝i表示第i种开关状态对应的控制绕组电压矢量的d、q轴分量；
S6.选择合适的电压矢量以使代价函数最小化，将筛选出的电压矢量作为控制绕组下一时刻的电压参考值；
S7.将控制绕组电压参考值对应的电力电子器件开关序列发送到控制绕组侧变流器以生成所需的控制绕组电流。
进一步地，步骤S1中所述获取控制绕组电流的d轴分量参考值
Figure BDA0002644341090000037
具体包括：
将采样到的控制绕组a、b、c三相相电压经Clark变换到静止αβ坐标系下；取α、β分量的算术平方根并经滤波后得到功率绕组电压实际值；将功率绕组电压实际值与给定值做差，经过PI控制器计算得到控制绕组电流变化值Δi2d；将Δi2d与空载励磁电流相加，并经限幅器处理后，得到控制绕组电流d轴分量的参考值
Figure BDA0002644341090000041
进一步地，步骤S1中所述计算控制绕组电流矢量的参考角度
Figure BDA0002644341090000042
具体包括：
计算控制绕组电流矢量的参考角度
Figure BDA0002644341090000043
通过电机编码器确定转子位置角并做微分处理得到电机转子的角速度ωr，经过低通滤波器滤除高频噪声，再经过
Figure BDA0002644341090000044
计算出控制绕组电流矢量的电角速度
Figure BDA0002644341090000045
最后经过积分运算得到参考角度
Figure BDA0002644341090000046
Figure BDA0002644341090000047
表示功率绕组电流矢量的电角速度，p1、p2分别表示功率绕组极对数与控制绕组极对数。
进一步地，步骤S2中所述获取控制绕组三个相邻时刻的三相电流值i2a(k)、i2a(k-1)、i2a(k-2)、i2b(k)、i2b(k-1)、i2b(k-2)、i2c(k)、i2c(k-1)、i2c(k-2)，具体实施过程为：
将k时刻的控制绕组a相和b相电流值i2a(k)、i2b(k)，以及存储在控制器中的k-1、k-2时刻的控制绕组电流值i2a(k-1)、i2a(k-2)、i2b(k-1)、i2b(k-2)代入下公式计算出k、k-1和k-2时刻的控制绕组c相电流：
i2c(k)＝-(i2a(k)+i2b(k))
i2c(k-1)＝-(i2a(k-1)+i2b(k-1))
i2c(k-2)＝-(i2a(k-2)+i2b(k-2))。
进一步地，步骤S2中所述旋转坐标变换具体为：
将k、k-1和k-2时刻的控制绕组a相、b相和c相电流经过如下的旋转坐标变换得相应时刻dq坐标系下的控制绕组电流i2d(k)、i2q(k)、i2d(k-1)、i2q(k-1)、i2d(k-2)、i2q(k-2)：
Figure BDA0002644341090000051
Figure BDA0002644341090000052
Figure BDA0002644341090000053
进一步地，步骤S6具体包括：
分别计算8个电压矢量单独作用时的预测电流值和代价函数，筛选出一个使代价函数最小的电压矢量作为控制绕组侧变流器k+1时刻的参考电压矢量
Figure BDA0002644341090000054
和
Figure BDA0002644341090000055
进一步地，所述代价函数表达式为：
Figure BDA0002644341090000056
进一步地，步骤S7具体包括：
将步骤S6得到的参考电压矢量
Figure BDA0002644341090000057
和
Figure BDA0002644341090000058
进行如下的逆Park变换，得到参考电压矢量的在静止αβ坐标系下分量
Figure BDA0002644341090000059
和
Figure BDA00026443410900000510
Figure BDA00026443410900000511
将
Figure BDA00026443410900000512
和
Figure BDA00026443410900000513
输入到PWM生成器中，生成优化的控制绕组侧变流器的电力电子器件开关序列；
将所述电力电子器件开关序列发送到控制绕组侧变流器以生成所需的控制绕组电流。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果。
本发明提出了独立无刷双馈感应发电机的无参数预测电流控制方法，并用该方法代替了传统使用PI控制器的控制绕组电流环对独立无刷双馈发电***进行控制。该方法采用前两个时刻的电机状态信息代替***参数来对电机控制绕组电流进行精准预测，预测电流表达式中不含电机参数，有效地避免了传统模型预测控制存在的***性能过度依赖***模型及参数等问题。因此采用了该发明的电机控制***，在不同工况下，在保持稳定发电电压的同时，不仅控制绕组电流能快速准确地跟踪参考值，具有较快的动态响应性能，保持了传统预测控制的优良特性，而且还不会受到电机参数变化带来的影响，应对电机参数变化的鲁棒性更强。
附图说明
图1是本发明实施例提供的无参数预测电流控制方法流程图；
图2是本发明实施例提供的无参数预测电流控制方法的控制原理框图；
图3是本发明实施例提供的无参数预测电流算法框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供了一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，代替独立无刷双馈感应发电机控制***中控制绕组侧的传统PI电流控制环，来实现对控制绕组电流的控制，在计算控制绕组预测电流时不需要任何电机参数。参考图1、图2和图3，该方法包括以下步骤：
S1.获取控制绕组电流的d轴分量参考值
Figure BDA0002644341090000061
将q轴分量的参考值
Figure BDA0002644341090000062
设为0，并且计算控制绕组电流矢量的参考角度
Figure BDA0002644341090000071
步骤S1具体包括：
如图2所示，获取控制绕组电流d轴分量的参考值
Figure BDA0002644341090000072
将采样到的控制绕组a、b、c三相相电压经Clark变换到静止αβ坐标系下；取α、β分量的算术平方根并经滤波后得到功率绕组电压实际值U1；将功率绕组电压实际值与给定值
Figure BDA0002644341090000073
做差，经过PI控制器计算得到控制绕组电流变化值Δi2d；将Δi2d与空载励磁电流相加，并经限幅器处理后，得到控制绕组电流d轴分量的参考值
Figure BDA0002644341090000074
按照上述步骤计算得到的参考值准确度更高，谐波更少，为进一步精确控制电流奠定基础；
计算控制绕组电流矢量的参考角度
Figure BDA0002644341090000075
通过电机编码器确定转子位置角并做微分处理得到电机转子的角速度ωr，经过低通滤波器滤除高频噪声，再经过
Figure BDA0002644341090000076
计算出控制绕组电流矢量的电角速度
Figure BDA0002644341090000077
最后经过积分运算得到参考角度
Figure BDA0002644341090000078
Figure BDA0002644341090000079
表示功率绕组电流矢量的电角速度，p1、p2分别表示功率绕组极对数与控制绕组极对数。
S2.获取控制绕组相邻三个时刻的三相电流值i2a(k)、i2a(k-1)、i2a(k-2)、i2b(k)、i2b(k-1)、i2b(k-2)、i2c(k)、i2c(k-1)、i2c(k-2)，对其进行旋转坐标变换，得到相应时刻dq旋转坐标系下的控制绕组电流i2d(k)、i2q(k)、i2d(k-1)、i2q(k-1)、i2d(k-2)、i2q(k-2)；
获取控制绕组三个相邻时刻的三相电流值i2a(k)、i2a(k-1)、i2a(k-2)、i2b(k)、i2b(k-1)、i2b(k-2)、i2c(k)、i2c(k-1)、i2c(k-2)，具体实施过程为：将k时刻的控制绕组a相和b相电流值i2a(k)、i2b(k)，以及存储在控制器中的k-1、k-2时刻的控制绕组电流值i2a(k-1)、i2a(k-2)、i2b(k-1)、i2b(k-2)代入下公式计算出k、k-1和k-2时刻的控制绕组c相电流：
i2c(k)＝-(i2a(k)+i2b(k))
i2c(k-1)＝-(i2a(k-1)+i2b(k-1))
i2c(k-2)＝-(i2a(k-2)+i2b(k-2))
将k、k-1和k-2时刻的控制绕组a相、b相和c相电流经过如下的旋转坐标变换得相应时刻dq坐标系下的控制绕组电流i2d(k)、i2q(k)、i2d(k-1)、i2q(k-1)、i2d(k-2)、i2q(k-2)：
Figure BDA0002644341090000081
Figure BDA0002644341090000085
Figure BDA0002644341090000082
S3.计算dq旋转坐标系下控制绕组相邻两时刻的电流变化值和电压变化值；即将得到的k、k-1、k-2时刻控制绕组电流值，分别两两做差得到k-1时刻及k-2时刻的控制绕组电流变化值，如下式所示：
Δi2d(k-2)＝i2d(k-1)-i2d(k-2)
Δi2d(k-1)＝i2d(k)-i2d(k-1)
Δi2q(k-2)＝i2q(k-1)-i2q(k-2)
Δi2q(k-1)＝i2q(k)-i2q(k-1)
S4.根据下式计算第一中间变量M2d及第一中间变量M2q；
Figure BDA0002644341090000083
Figure BDA0002644341090000084
在每个采样周期内，如果|u2d(k-1)-u2d(k-2)|＞0.5成立，则根据上式计算M2d；如果|u2d(k-1)-u2d(k-2)|≤0.5，M2d则需与上一时刻的值保持相同，同理计算M2q；u2d(k-1)、u2q(k-1)、u2d(k-2)、u2q(k-2)为控制绕组电压参考值；
S5.根据以下公式带有延迟补偿的控制绕组d、q轴预测电流值
Figure BDA0002644341090000091
和
Figure BDA0002644341090000092
Figure BDA0002644341090000093
Figure BDA0002644341090000094
式中，下标sw＝i表示控制绕组侧变流器中电力电子器件的第i种开关状态，i∈{0,1,2,…6,7}；u2d(k+1)sw＝i和u2q(k+1)sw＝i表示第i种开关状态对应的控制绕组电压矢量的d、q轴分量；
S6.选择合适的电压矢量以使代价函数最小化，将筛选出的电压矢量作为控制绕组下一时刻的电压参考值；
步骤S6具体包括：分别计算8个电压矢量单独作用时的预测电流值和代价函数，筛选出一个使代价函数最小的电压矢量作为控制绕组侧变流器k+1时刻的参考电压矢量
Figure BDA0002644341090000095
和
Figure BDA0002644341090000096
其中，将不同的电压矢量单独作用时预测电流值与控制绕组电流参考值的d、q轴分量差的算术平方和作为代价函数，表达式为：
Figure BDA0002644341090000097
S7.将控制绕组电压参考值对应的电力电子器件开关序列发送到控制绕组侧变流器以生成所需的控制绕组电流。
步骤S7具体包括：将步骤S6得到的参考电压矢量
Figure BDA0002644341090000098
和
Figure BDA0002644341090000099
进行如下的逆Park变换，得到参考电压矢量的在静止αβ坐标系下分量
Figure BDA00026443410900000910
和
Figure BDA00026443410900000911
Figure BDA0002644341090000101
将
Figure BDA0002644341090000102
和
Figure BDA0002644341090000103
输入到PWM生成器中，生成优化的控制绕组侧变流器的电力电子器件开关序列；将电力电子器件开关序列发送到控制绕组侧变流器以生成所需的控制绕组电流。
为了合理解释以上步骤的由来，下边对改进的无参数预测电流表达式的推导过程进行说明：
根据已有文献的推倒，无刷双馈感应发电机的模型预测控制方法的预测电流表达式为(1)。
Figure BDA0002644341090000104
Figure BDA0002644341090000105
式中，u，i，Ψ分别为电压、电流和磁链，ω为角速度，R、L和p分别为绕组电阻、电感和极对数，下标1、2和r分别代表功率绕组、控制绕组和转子参数，d和q分别代表d轴和q轴分量，Ts为采样周期，k代表第k个时刻，σ2、D2d和D2q均为中间变量；
以d轴电流推导为例，根据式(1)和(2)，可以得到k时刻电流变化值为：
Figure BDA0002644341090000111
根据式(3)，k-1、k-2时刻的电流变化值可分别表示为：
Figure BDA0002644341090000112
Figure BDA0002644341090000113
将式(4)和(5)作差可以得到：
Figure BDA0002644341090000114
将式(2)代入式(6)，相邻两时刻的电流变化值之差可以表示为：
Figure BDA0002644341090000115
其中
Figure BDA0002644341090000116
通常情况下，经过仿真及实验验证可知A2Δi2d(k-2)、A1Δi1d(k-2)的值小于Δu2d(k-2)值的10％，因此可以近似忽略后两项。由此得到，
Figure BDA0002644341090000117
进一步有
Figure BDA0002644341090000118
因此式(6)可以简化为：
Figure BDA0002644341090000121
定义M2d＝Ts/σ2，则M2d可以由
Figure BDA0002644341090000122
计算得到，将M2d代入式(4)可以得到：
Figure BDA0002644341090000123
根据式(9)，可以类推k、k+1时刻的电流变化值为：
Figure BDA0002644341090000124
Figure BDA0002644341090000125
其中下标“sw＝i”(i∈{0,1，…6,7})表示功率器件的开关状态为八个可能的开关状态之一。
从而，k+1时刻及含有延迟补偿的k+2时刻的预测电流值为：
Figure BDA0002644341090000126
Figure BDA0002644341090000127
这里下标“sw＝*”表示k时刻开关状态为*。
由前文可知，存在
Figure BDA0002644341090000128
及
Figure BDA0002644341090000129
的近似关系。结合式(9)，式(13)可以改写为：
Figure BDA00026443410900001210
同理可以推导出q轴预测电流表达式为：
Figure BDA0002644341090000131
另外无参数预测电流控制的代价函数与传统预测控制相同为：
g＝[i2dref-i2d(k+1)]2+[i2qref-i2q(k+1)]2 (16)
由以上推导可以看出本发明提出的控制方法在求解预测电流时，所用数据均为电机的电流、电压等状态信息，不会用到任何电机参数，有效地避免了对电机参数的依赖，提高了***的参数鲁棒性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，其特征在于，包括：
S1.获取控制绕组电流的d轴分量参考值
Figure FDA0003279314230000015
将q轴分量的参考值
Figure FDA0003279314230000016
设为0，并且计算控制绕组电流矢量的参考角度
Figure FDA0003279314230000017
S2.获取控制绕组相邻三个时刻的三相电流值i2a(k)、i2a(k-1)、i2a(k-2)、i2b(k)、i2b(k-1)、i2b(k-2)、i2c(k)、i2c(k-1)、i2c(k-2)，对其进行旋转坐标变换，得到相应时刻dq旋转坐标系下的控制绕组电流i2d(k)、i2q(k)、i2d(k-1)、i2q(k-1)、i2d(k-2)、i2q(k-2)；
S3.计算dq旋转坐标系下控制绕组相邻两时刻的电流变化值和电压变化值：
Δi2d(k-2)＝i2d(k-1)-i2d(k-2)
Δi2d(k-1)＝i2d(k)-i2d(k-1)
Δi2q(k-2)＝i2q(k-1)-i2q(k-2)
Δi2q(k-1)＝i2q(k)-i2q(k-1)
S4.计算第一中间变量M2d及第一中间变量M2q：
Figure FDA0003279314230000011
Figure FDA0003279314230000012
在每个采样周期内的每个采样时刻，如果|u2d(k-1)-u2d(k-2)|＞0.5成立，更新M2d；如果|u2d(k-1)-u2d(k-2)|≤0.5，M2d则需与上一时刻的值保持相同，同理计算M2q；其中，u2d(k-1)、u2q(k-1)、u2d(k-2)、u2q(k-2)为控制绕组对应时刻的电压参考值；
S5.计算带有延迟补偿的控制绕组d、q轴预测电流值
Figure FDA0003279314230000013
和
Figure FDA0003279314230000014
Figure FDA0003279314230000021
Figure FDA0003279314230000022
式中，下标sw＝i表示控制绕组侧变流器中电力电子器件的第i种开关状态，i∈{0,1,2,…6,7}；u2d(k+1)sw＝i和u2q(k+1)sw＝i表示第i种开关状态对应的控制绕组电压矢量的d、q轴分量；
S6.选择合适的电压矢量以使代价函数最小化，将筛选出的电压矢量作为控制绕组下一时刻的电压参考值；
S7.将控制绕组电压参考值对应的电力电子器件开关序列发送到控制绕组侧变流器以生成所需的控制绕组电流。
2.根据权利要求1所述的一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，其特征在于，步骤S1中所述获取控制绕组电流的d轴分量参考值
Figure FDA0003279314230000023
具体包括：
将采样到的功率绕组a、b、c三相相电压经Clark变换到静止αβ坐标系下；取α、β分量的算术平方根并经滤波后得到功率绕组电压实际值；将功率绕组电压实际值与给定值做差，经过PI控制器计算得到控制绕组电流变化值Δi2d；将Δi2d与空载励磁电流相加，并经限幅器处理后，得到控制绕组电流d轴分量的参考值
Figure FDA0003279314230000024
3.根据权利要求1所述的一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，其特征在于，步骤S1中所述计算控制绕组电流矢量的参考角度
Figure FDA0003279314230000025
具体包括：
计算控制绕组电流矢量的参考角度
Figure FDA0003279314230000026
通过电机编码器确定转子位置角并做微分处理得到电机转子的角速度ωr，经过低通滤波器滤除高频噪声，再经过
Figure FDA0003279314230000027
计算出控制绕组电流矢量的电角速度
Figure FDA0003279314230000028
最后经过积分运算得到参考角度
Figure FDA0003279314230000031
其中，
Figure FDA0003279314230000032
表示功率绕组电流矢量的电角速度，p1、p2分别表示功率绕组极对数与控制绕组极对数。
4.根据权利要求1所述的一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，其特征在于，步骤S2中所述获取控制绕组三个相邻时刻的三相电流值i2a(k)、i2a(k-1)、i2a(k-2)、i2b(k)、i2b(k-1)、i2b(k-2)、i2c(k)、i2c(k-1)、i2c(k-2)，具体实施过程为：
将k时刻的控制绕组a相和b相电流值i2a(k)、i2b(k)，以及存储在控制器中的k-1、k-2时刻的控制绕组电流值i2a(k-1)、i2a(k-2)、i2b(k-1)、i2b(k-2)代入下公式计算出k、k-1和k-2时刻的控制绕组c相电流：
i2c(k)＝-(i2a(k)+i2b(k))
i2c(k-1)＝-(i2a(k-1)+i2b(k-1))
i2c(k-2)＝-(i2a(k-2)+i2b(k-2))。
5.根据权利要求1或4所述的一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，其特征在于，步骤S2中所述旋转坐标变换具体为：
将k、k-1和k-2时刻的控制绕组a相、b相和c相电流经过如下的旋转坐标变换得相应时刻dq坐标系下的控制绕组电流i2d(k)、i2q(k)、i2d(k-1)、i2q(k-1)、i2d(k-2)、i2q(k-2)：
Figure FDA0003279314230000033
Figure FDA0003279314230000034
Figure FDA0003279314230000035
6.根据权利要求5所述的一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，其特征在于，步骤S6具体包括：
分别计算8个电压矢量单独作用时的预测电流值和代价函数，筛选出一个使代价函数最小的电压矢量作为控制绕组侧变流器k+1时刻的参考电压矢量
Figure FDA0003279314230000041
和
Figure FDA0003279314230000042
7.根据权利要求6所述的一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，其特征在于，所述代价函数表达式为：
Figure FDA0003279314230000043
8.根据权利要求7所述的一种独立无刷双馈感应发电机无参数预测电流控制方法，其特征在于，步骤S7具体包括：
将步骤S6得到的参考电压矢量
Figure FDA0003279314230000044
和
Figure FDA0003279314230000045
进行如下的逆Park变换，得到参考电压矢量的在静止αβ坐标系下分量
Figure FDA0003279314230000046
和
Figure FDA0003279314230000047
Figure FDA0003279314230000048
将
Figure FDA0003279314230000049
和
Figure FDA00032793142300000410
输入到PWM生成器中，生成优化的控制绕组侧变流器的电力电子器件开关序列；
将所述电力电子器件开关序列发送到控制绕组侧变流器以生成所需的控制绕组电流。
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