CN116317792A - 考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法及*** - Google Patents

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CN116317792A CN202310062679.6A CN202310062679A CN116317792A CN 116317792 A CN116317792 A CN 116317792A CN 202310062679 A CN202310062679 A CN 202310062679A CN 116317792 A CN116317792 A CN 116317792A
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陈波伊
黄守道
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Abstract

本发明公开了一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法及***，该方法首先将电机的数学模型简化为单输入单输出的一阶超局部模型，并由此构造自适应增益系数整定的扩展状态观测器；然后根据一阶欧拉离散化观测器方程得到超局部模型中的总扰动值与电感实时估计值，并将电感实时估计值一步延时反馈至预测扩展状态观测器输入端；利用扰动观测值对控制***进行补偿，并使用无差拍预测电流控制方法来控制永磁同步电机。本发明所述方法避免了磁链、电阻参数的使用，实现了电感参数的实时估计，避免了电感偏差对观测器性能造成的不良影响，减小了转矩脉动与电流谐波，进一步提升了预测控制对电机参数失配的鲁棒性。

Description

考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法及***
技术领域
本发明属于永磁同步电机控制技术领域，具体涉及一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法及***。
背景技术
表贴式永磁同步电机(SPMSM)因其功率密度高、效率高、控制简单等优点而在高精度伺服控制***中得到了广泛的应用。近年来，考虑到预测控制(PC)的快速动态性能和易于处理多控制变量等优势，被广泛应用于SPMSM的电流环控制。
预测电流控制需要根据永磁同步电机的数学模型来预测下一时刻的电流值。然而在电机的实际运行中，其电感、电阻、磁链参数是时变的，当预测控制方程中的参数与电机实际的参数发生偏差时会恶化电流环的控制性能，出现电流跟踪误差、电流谐波增大、转矩脉动增大的现象，甚至会导致控制***不稳定。因此电机实际参数严重影响预测电流控制的控制精度。
发明内容
本发明针对技术中鲜有技术考虑电机电感偏差对控制精度的影响，致力于解决电感参数失配问题，提供了一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法及***，实现了对电感参数的实时估计，避免了由电感偏差造成的控制问题，提升了扩展观测器对扰动的观测精度，实现了扰动的准确补偿，增强了***的稳定性。且永磁同步电机预测电流控制方法中尽量避免使用磁链、电阻参数之类电机参数，较大提升了***对参数失配的鲁棒性。
一方面，本发明提供的一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法，其包括以下步骤：
步骤1：对永磁同步电机进行实时采样，得到dq旋转坐标系下d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)和定子电压ud(k)、uq(k)以及电机转速ωe(k)，k对应采样时刻或采样点；
步骤2：将所述d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)，定子电压ud(k)、uq(k)以及所述电机转速ωe(k)输入构建的电感估计扰动观测器得到电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000011
以及观测出下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动观测值/>
Figure BDA0004061451380000012
和d轴、q轴的定子电流观测值
Figure BDA0004061451380000013
其中，所述电感估计扰动观测器包括扩展状态观测器和电感估计模块，所述电感估计模块利用电流观测误差计算得到电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000014
而后将所述电感实时估计值/>
Figure BDA0004061451380000015
一步延时反馈至所述扩展状态观测器的输入端，用于参与计算下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值/>
Figure BDA0004061451380000021
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure BDA0004061451380000022
所述电流观测误差为定子电流观测值与采样值之差；
步骤3：利用下一时刻或采样点所述d轴、q轴的扰动观测值
Figure BDA0004061451380000023
所述d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure BDA0004061451380000024
采用无差拍预测电流控制原理得到下一时刻或采样点d轴、q轴的参考电压/>
Figure BDA0004061451380000025
步骤4：利用所述d轴、q轴的参考电压
Figure BDA0004061451380000026
采用空间电压矢量调制策略输出逆变器开关控制信号，用于控制所述永磁同步电机。
进一步可选地，电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000027
的计算公式基于离散的扩推导得到，具体如下：
Figure BDA0004061451380000028
式中，β1，β2均为所述扩展状态观测器的观测系数，
Figure BDA0004061451380000029
为采样时刻或采样点k对应的d轴定子电流观测值，Ts为***的采样周期。
进一步可选地，所述扩展状态观测器的离散化公式表示为：
Figure BDA00040614513800000210
且存在：
Figure BDA00040614513800000211
其中，err(k)为采样时刻或采样点k对应的电流观测误差值，
Figure BDA00040614513800000212
idq(k)分别表示采样时刻或采样点k对应的dq旋转坐标系下的定子电流观测值、定子电流采样值，/>
Figure BDA00040614513800000213
表示采样时刻或采样点k对应的dq旋转坐标系下的扰动观测值，udq(k)表示采样时刻或采样点k对应的dq旋转坐标系下的定子电流采样值，n为自适应增益系数，β1，β2均为扩展状态观测器的观测系数，I为二阶单位矩阵，Ts为***的采样周期。
进一步可选地，考虑电感实时估计值
Figure BDA00040614513800000214
的一步延时补偿，对应下一时刻或采样点所述d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure BDA0004061451380000031
按照如下公式计算：
Figure BDA0004061451380000032
Figure BDA0004061451380000033
其中，Ts为***的采样周期，即也是控制周期。
第二方面，本发明提供一种基于所述方法的控制***，其包括：
采样模块，用于对永磁同步电机进行实时采样，得到dq旋转坐标系下d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)和定子电压ud(k)、uq(k)以及电机转速ωe(k)，k对应采样时刻或采样点；
观测模块，用于将所述d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)，定子电压ud(k)、uq(k)以及所述电机转速ωe(k)输入构建的电感估计扰动观测器，得到电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000034
以及观测出下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动观测值/>
Figure BDA0004061451380000035
和d轴、q轴的定子电流观测值
Figure BDA0004061451380000036
Figure BDA0004061451380000037
其中，所述电感估计扰动观测器包括扩展状态观测器和电感估计模块，所述电感估计模块利用电流观测误差计算得到电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000038
而后将所述电感实时估计值/>
Figure BDA0004061451380000039
一步延时反馈至所述扩展状态观测器的输入端，用于参与计算下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值/>
Figure BDA00040614513800000310
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure BDA00040614513800000311
所述电流观测误差为定子电流观测值与采样值之差；
参考电压计算模块，用于利用下一时刻或采样点所述d轴、q轴的扰动观测值
Figure BDA00040614513800000312
Figure BDA00040614513800000313
所述d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure BDA00040614513800000314
采用无差拍预测电流控制原理得到d轴、q轴的参考电压/>
Figure BDA00040614513800000315
控制模块，用于利用所述d轴、q轴的参考电压
Figure BDA00040614513800000316
采用空间电压矢量调制策略输出逆变器开关信号，用于控制所述永磁同步电机。
第三方面，本发明提供一种基于所述方法的***，其包括：永磁同步电机以及控制子***，所述控制子***采用所述一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法生成逆变器的开关控制信号，进而控制所述永磁同步电机。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储了计算机程序，所述计算机程序被处理器调用以实现：
一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法的步骤。
有益效果
本发明提供的永磁同步电机预测电流控制方法，其通过构建的扩展状态观测器实现了定子电感的实时估计，再将其通过一步延时反馈至所述扩展状态观测器，用于观测下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值
Figure BDA0004061451380000041
以及d轴、q轴的定子电流
Figure BDA0004061451380000042
其中，利用趋近真实值的电感实时估计值参与计算，可以有效提升观测器对扰动的观测精度，随后利用扰动观测值对控制***进行补偿，实现了扰动的准确补偿，并使用无差拍预测电流控制方法来控制永磁同步电机。
其中，本发明技术方案避免了磁链、电阻参数的使用，较大提升了***对参数失配的鲁棒性。此外，还减小了电流谐波和转矩脉动，增强了***的稳定性。
附图说明
图1为改进的无模型预测电流控制整体框图；
图2为含电感估计的扩展状态扰动观测器的内部结构图；
图3为改进的无模型预测电流控制流程图；
图4是在电感参数失配下传统无模型预测电流控制方法与本发明改进的无模型预测电流控制方法的仿真结果的一组比对图，包括dq轴电流、a相电流与谐波分析，其中，(a)为传统无模型预测电流控制方法，(b)为改进的无模型预测电流控制方法；
图5是在电感参数失配下传统无模型预测电流控制方法与本发明改进的无模型预测电流控制方法的仿真结果的另一组比对图，包括dq轴电流、a相电流与谐波分析，其中，(a)为传统无模型预测电流控制方法，(b)为改进的无模型预测电流控制方法。
具体实施方式
本发明提供的一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法，其构建了一个自适应增益系数整定的扩展状态观测器，进而基于扩展观测器的离散方程推导出电感实时估计值，并将电感实时估计值又一步延时反馈至扩展状态观测值，用于参与下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值
Figure BDA0004061451380000043
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure BDA0004061451380000044
而后利用转速环PI得到的参考电流输入值，与下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值
Figure BDA0004061451380000045
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure BDA0004061451380000046
采用无差拍预测电流控制原理得到下一时刻或采样点d轴、q轴的参考电压/>
Figure BDA0004061451380000047
即转换为参考电压矢量，然后通过空间矢量调制策略得到两电平逆变器的开关控制信号，以实现对永磁同步电机的控制。
下面将结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1：
本实施例提供的一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法，其包括以下步骤：
步骤1：对永磁同步电机进行实时采样，得到dq旋转坐标系下d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)和定子电压ud(k)、uq(k)以及电机转速ωe(k)，k对应采样时刻或采样点。
步骤2：将所述d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)，定子电压ud(k)、uq(k)以及所述电机转速ωe(k)输入构建的电感估计扰动观测器得到电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000051
以及观测出下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动观测值/>
Figure BDA0004061451380000052
和d轴、q轴的定子电流观测值
Figure BDA0004061451380000053
首先，构建自适应增益系数整定的扩展状态观测器。
根据表贴式永磁同步电机的数学模型可得一阶扩展状态方程，扩展状态为扰动值的一阶导数，具体如下：
Figure BDA0004061451380000054
Figure BDA0004061451380000055
Figure BDA0004061451380000056
其中，ud和uq为d、q轴的定子电压，id和iq为d、q轴的定子电流；Ls为定子电感真实值，ωe为电机的电角速度(用于表征电机转速)，fdq为dq旋转坐标系下的集总扰动值，G为集总扰动值的变化率。
扰动的理论分析值为：
Figure BDA0004061451380000057
Figure BDA0004061451380000058
其中，L0为定子电感初始值，R为定子电阻，ψf为永磁体磁链真实值。
设计扩展状态观测器ESO：
Figure BDA0004061451380000059
其中，
Figure BDA0004061451380000061
Figure BDA0004061451380000062
为待估计的定子电感实时值，本实施例中将其初始值设置为电机铭牌电感值。/>
Figure BDA0004061451380000063
为dq旋转坐标系下的定子电流观测值，err为电流观测误差值，Ts为***的采样周期，/>
Figure BDA0004061451380000064
为dq轴扰动观测值，I为二阶单位矩阵。
然后对扩展状态观测器参数进行整定设计：
Figure BDA0004061451380000065
Figure BDA0004061451380000066
β1＝-2ωn
β2＝-ωn 2
其中，n为自适应增益系数，Θ为调整系数，M为最大电流观测误差预设估计值，即
Figure BDA0004061451380000067
β1，β2均为扩展状态观测器的观测系数，ωn为***带宽。
加入采样时刻或采样点k标记后，扩展状态观测器的方程离散化存在：
Figure BDA0004061451380000068
基于上述离散化的方程推导电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000069
的计算公式。
首先，对表贴机控制id＝0，则有：
Figure BDA00040614513800000610
由上述扩展观测器方程可得d轴扰动的估计值为：
Figure BDA00040614513800000611
进一步推导得到：
Figure BDA00040614513800000612
当控制***不存在电感偏差时，d轴的扰动值为0，因此可设下一时刻的d轴扰动参考值为0，即
Figure BDA00040614513800000613
再利用无差拍控制原理可输出电感估计值：
Figure BDA00040614513800000614
稳态时满足：
Figure BDA00040614513800000615
上式可简化为：
Figure BDA0004061451380000071
因此，从上述公式可知，若将所述d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)，定子电压ud(k)、uq(k)以及所述电机转速ωe(k)输入扩展状态观测器，利用定子电流观测值可以计算出电流观测误差，进而利用电流观测误差可以计算出电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000072
再如图1所示，将电感实时估计值/>
Figure BDA0004061451380000073
一步延时反馈至所述扩展状态观测器的输入端，用于参与计算下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值/>
Figure BDA0004061451380000074
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure BDA0004061451380000075
其中，基于所述扩展状态观测器的离散化公式，可以按照下述公式表达来预测k+1时刻的定子电流观测值：
Figure BDA0004061451380000076
Figure BDA0004061451380000077
同理，基于扩展状态观测器的离散化方程，可以计算出扰动观测值。
需要说明的是，本实施例针对初始时刻k＝0时，将电流观测值赋初值为0，定子电感实时估计值的初值赋值为电机铭牌电感值，从而根据k＝0时刻施加的电压可得到k+1时刻的电流观测值，虽然初始试的观测误差比较大，但是随着电机运行，观测误差越来越小，最后观测值收敛于实际值。
步骤3：利用下一时刻或采样点所述d轴、q轴的扰动观测值
Figure BDA0004061451380000078
所述d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure BDA0004061451380000079
采用无差拍预测电流控制原理得到下一时刻或采样点d轴、q轴的参考电压/>
Figure BDA00040614513800000710
如图1所示，将电机转速以及电机转速参考值(给定的)输入转速环PI得到q轴电流参考值，并给定d轴电流的参考值为0。为了能够准确跟踪d轴、q轴的参考电流，采用无差拍的控制思想进行预测，利用下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值
Figure BDA00040614513800000711
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure BDA00040614513800000712
得到下一时刻或采样点d轴、q轴的参考电压/>
Figure BDA00040614513800000713
Figure BDA00040614513800000714
进而通过空间矢量调制策略得到两电平逆变器的开关控制信号，以实现对永磁同步电机的控制。
本实施例中按照下述公式计算定子电压参考值：
Figure BDA0004061451380000081
Figure BDA0004061451380000082
其中，
Figure BDA0004061451380000083
分别表示下一时刻或采样点d轴、q轴的参考电流，其中，q轴的参考电流赋值为0，d轴的参考电流是将电机的实际电角速度以及电角速度的参考值输入转速环PI得到的，由于该部分为现有技术，因此对其不进行详细陈述。
需要说明的是，其他可行的实施例中，采用其他变形的数学公式计算出的定子电压参考值也是属于本发明的保护范围。
综上所述，本发明技术方案将dq轴的定子电流、定子电压以及转速的采样信号输入至包含扩展状态观测器的电感估计扰动观测器中，得到扰动观测值与电感实时估计值；然后把电感实时估计值一步延时反馈至控制***输入端，且将扰动观测值输入至无差拍预测电流控制器进行补偿，由此得到输出参考电压值；最后采用空间电压矢量调制策略输出逆变器开关信号对电机进行控制。其中，本发明所述方法改进了传统基于超局部模型无模型预测控制方法，实现了电感参数的实时估计，避免了由电感偏差对观测器性能的不良影响，减小了转矩脉动与电流谐波，进一步提升了预测控制对电机参数失配的鲁棒性。
此外，为了进一步验证本发明所述方法的技术效果，进了比对分析。其中，图4、图5分别给出了在不同程度电感参数失配下传统无模型预测电流控制方法与本发明改进的无模型预测电流控制方法的仿真结果，对比图形包括dq轴电流、a相电流与谐波分析。当控制器中的电感参数为实际电感的2.5倍时，如图4所示，(a)为传统无模型预测电流控制方法，(b)为改进的无模型预测电流控制方法，根据对比可知，本发明所使用的方法能明显降低dq轴电流的脉动，减少电流谐波，提升了预测控制对电感失配的鲁棒性。当控制器中的电感参数为实际电感的0.5倍时，如图5所示，所得结果与图4类似，结果证明本发明一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法能减少电流谐波，提高***鲁棒性。
实施例2：
基于实施例1所述方法的实现过程，本实施例提供一种基于永磁同步电机预测电流控制方法的控制***，其包括：采样模块、观测模块、参考电压计算模块以及控制模块。
其中，采样模块用于对永磁同步电机进行实时采样，得到dq旋转坐标系下d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)和定子电压ud(k)、uq(k)以及电机转速ωe(k)，k对应采样时刻或采样点。
观测模块用于将所述d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)，定子电压ud(k)、uq(k)以及所述电机转速ωe(k)输入构建的电感估计扰动观测器，得到电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000091
以及观测出下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动观测值/>
Figure BDA0004061451380000092
和d轴、q轴的定子电流观测值
Figure BDA0004061451380000093
Figure BDA0004061451380000094
其中，所述电感估计扰动观测器包括扩展状态观测器和电感估计模块，所述电感估计模块利用电流观测误差计算得到电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000095
而后将所述电感实时估计值/>
Figure BDA0004061451380000096
一步延时反馈至所述扩展状态观测器的输入端，用于参与计算下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值/>
Figure BDA0004061451380000097
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure BDA0004061451380000098
所述电流观测误差为定子电流观测值与采样值之差。
参考电压计算模块用于利用下一时刻或采样点所述d轴、q轴的扰动观测值
Figure BDA0004061451380000099
Figure BDA00040614513800000910
所述d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure BDA00040614513800000911
采用无差拍预测电流控制原理得到d轴、q轴的参考电压/>
Figure BDA00040614513800000912
控制模块用于利用所述d轴、q轴的参考电压
Figure BDA00040614513800000913
采用空间电压矢量调制策略输出逆变器开关信号，用于控制所述永磁同步电机。
具体各个模块的实现过程请参照上述方法的内容，在此不再赘述。应该理解到，上述功能模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。同时，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
实施例3：
本实施例提供一种基于所述永磁同步电机预测电流控制方法的***，其包括：永磁同步电机以及控制子***，所述控制子***采用所述一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法生成逆变器的开关控制信号，进而控制所述永磁同步电机。
其中，关于控制子***的形成，可以参照实施例2所述的方式实现，也可以利用存储了所述一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法对应程序的控制端设备生成开关控制信号。
实施例4：
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储了计算机程序，所述计算机程序被处理器调用以实现：一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法的步骤。
其中，具体执行：
步骤1：对永磁同步电机进行实时采样，得到dq旋转坐标系下d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)和定子电压ud(k)、uq(k)以及电机转速ωe(k)，k对应采样时刻或采样点；
步骤2：将所述d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)，定子电压ud(k)、uq(k)以及所述电机转速ωe(k)输入构建的电感估计扰动观测器得到电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000101
以及观测出下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动观测值/>
Figure BDA0004061451380000102
和d轴、q轴的定子电流观测值
Figure BDA0004061451380000103
其中，所述电感估计扰动观测器包括扩展状态观测器和电感估计模块，所述电感估计模块利用电流观测误差计算得到电感实时估计值
Figure BDA0004061451380000104
而后将所述电感实时估计值/>
Figure BDA0004061451380000105
一步延时反馈至所述扩展状态观测器的输入端，用于参与计算下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值/>
Figure BDA0004061451380000106
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure BDA0004061451380000107
所述电流观测误差为定子电流观测值与采样值之差。
步骤3：利用下一时刻或采样点所述d轴、q轴的扰动观测值
Figure BDA0004061451380000108
所述d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure BDA0004061451380000109
采用无差拍预测电流控制原理得到下一时刻或采样点d轴、q轴的参考电压/>
Figure BDA00040614513800001010
步骤4：利用所述d轴、q轴的参考电压
Figure BDA00040614513800001011
采用空间电压矢量调制策略输出逆变器开关控制信号，用于控制所述永磁同步电机。
应当理解，部分步骤的实现过程以及部分步骤的是否执行、执行顺序可以参照前述实施例的实现过程。
所述可读存储介质为计算机可读存储介质，其可以是前述任一实施例所述的控制器的内部存储单元，例如控制器的硬盘或内存。譬如，本发明中构建的地形要素模型存在硬盘中，然后执行融合步骤的计算机程序存储在内存中，使得融合过程是依托内存得以实现。所述可读存储介质也可以是所述控制器的外部存储设备，例如所述控制器上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述可读存储介质还可以既包括所述控制器的内部存储单元也包括外部存储设备。所述可读存储介质用于存储所述计算机程序以及所述控制器所需的其他程序和数据。所述可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要强调的是，本发明所述的实例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明不限于具体实施方式中所述的实例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，不脱离本发明宗旨和范围的，不论是修改还是替换，同样属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：对永磁同步电机进行实时采样，得到dq旋转坐标系下d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)和定子电压ud(k)、uq(k)以及电机转速ωe(k)，k对应采样时刻或采样点；
步骤2：将所述d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)，定子电压ud(k)、uq(k)以及所述电机转速ωe(k)输入构建的电感估计扰动观测器得到电感实时估计值
Figure FDA0004061451370000011
以及观测出下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动观测值/>
Figure FDA0004061451370000012
和d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure FDA0004061451370000013
其中，所述电感估计扰动观测器包括扩展状态观测器和电感估计模块，所述电感估计模块利用电流观测误差计算得到电感实时估计值/>
Figure FDA0004061451370000014
而后将所述电感实时估计值/>
Figure FDA0004061451370000015
一步延时反馈至所述扩展状态观测器的输入端，用于参与计算下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值
Figure FDA0004061451370000016
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure FDA0004061451370000017
所述电流观测误差为定子电流观测值与采样值之差；
步骤3：利用下一时刻或采样点所述d轴、q轴的扰动观测值
Figure FDA0004061451370000018
所述d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure FDA0004061451370000019
采用无差拍预测电流控制原理得到下一时刻或采样点d轴、q轴的参考电压/>
Figure FDA00040614513700000110
步骤4：利用所述d轴、q轴的参考电压
Figure FDA00040614513700000111
采用空间电压矢量调制策略输出逆变器开关控制信号，用于控制所述永磁同步电机。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：电感实时估计值
Figure FDA00040614513700000112
的计算公式基于扩展观测器的离散方程推导得到，具体如下：
Figure FDA00040614513700000113
式中，β1，β2均为所述扩展状态观测器的观测系数，
Figure FDA00040614513700000114
为采样时刻或采样点k对应的d轴定子电流观测值，Ts为***的采样周期。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述扩展状态观测器的离散方程表示为：
Figure FDA00040614513700000115
且存在：
Figure FDA0004061451370000021
其中，err(k)为采样时刻或采样点k对应的电流观测误差值，
Figure FDA0004061451370000022
分别表示采样时刻或采样点k对应的dq旋转坐标系下的定子电流观测值、定子电流采样值，/>
Figure FDA0004061451370000023
表示采样时刻或采样点k对应的dq旋转坐标系下的扰动观测值，udq(k)表示采样时刻或采样点k对应的dq旋转坐标系下的定子电流采样值，n为自适应增益系数，β1，β2均为扩展状态观测器的观测系数，I为二阶单位矩阵，Ts为***的采样周期。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：考虑电感实时估计值
Figure FDA0004061451370000024
的一步延时补偿，对应下一时刻或采样点所述d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure FDA0004061451370000025
按照如下公式计算：
Figure FDA0004061451370000026
其中，Ts为***的采样周期。
5.一种基于权利要求1-4任一项所述方法的控制***，其特征在于：包括：
采样模块，用于对永磁同步电机进行实时采样，得到dq旋转坐标系下d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)和定子电压ud(k)、uq(k)以及电机转速ωe(k)，k对应采样时刻或采样点；
观测模块，用于将所述d轴、q轴的定子电流id(k)、iq(k)，定子电压ud(k)、uq(k)以及所述电机转速ωe(k)输入构建的电感估计扰动观测器，得到电感实时估计值
Figure FDA00040614513700000215
以及观测出下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动观测值/>
Figure FDA0004061451370000027
和d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure FDA0004061451370000028
Figure FDA0004061451370000029
其中，所述电感估计扰动观测器包括扩展状态观测器和电感估计模块，所述电感估计模块利用电流观测误差计算得到电感实时估计值
Figure FDA00040614513700000210
而后将所述电感实时估计值/>
Figure FDA00040614513700000211
一步延时反馈至所述扩展状态观测器的输入端，用于参与计算下一时刻或采样点d轴、q轴的扰动值/>
Figure FDA00040614513700000212
以及d轴、q轴的定子电流/>
Figure FDA00040614513700000213
所述电流观测误差为定子电流观测值与采样值之差；
参考电压计算模块，用于利用下一时刻或采样点所述d轴、q轴的扰动观测值
Figure FDA00040614513700000214
Figure FDA0004061451370000031
所述d轴、q轴的定子电流观测值/>
Figure FDA0004061451370000032
采用无差拍预测电流控制原理得到下一时刻或采样点d轴、q轴的参考电压/>
Figure FDA0004061451370000033
控制模块，用于利用所述d轴、q轴的参考电压
Figure FDA0004061451370000034
采用空间电压矢量调制策略输出逆变器开关信号，用于控制所述永磁同步电机。
6.一种基于权利要求1-4任一项所述方法的***，其特征在于：包括永磁同步电机以及控制子***，所述控制子***采用所述一种考虑参数失配的永磁同步电机预测电流控制方法生成逆变器的开关控制信号，进而控制所述永磁同步电机。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储了计算机程序，所述计算机程序被处理器调用以实现：
权利要求1-4任一项所述方法的步骤。
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