关状态，1表示上桥臂开通、下桥臂 关断，0表示上桥臂关断、下桥臂开通;i(h^6化+1)是功率变换器所能产生的7种电压矢量 相对应的交直轴电流的值;在有电流传感器的情况下，直接将电流传感器实测的iab。化+1 ) 的电流值变换为交直轴电流的值iq化)和id(k)代入到预测模型中，算出io~6化+1);然后将 1(^^化+1)和交直轴电流的给定值/;(& + 〇和/;批+ 1)，代入到合适的评价函数中，并根据使 评价函数最小的交直轴电流所对应的电压矢量，确定相应的逆变桥控制方案（即Sa, Sb, Sc的 值）；若无电流传感器，则通过位置传感器测出电机转子的角度位置9,然后0对时间T求导算 出机械角速度乘W电机极对数P即为《6化）；然后将上次预测的本次交直轴电流的值 iq化)和id化)代入到预测模型中，算出i(h^6化+1);然后将i(h^6化+1)和交直轴电流的给定值 沒巧+1)和/;;a +1)，代入到合适的评价函数中，并根据使评价函数最小的交直轴电流所对 应的电压矢量，确定相应的逆变桥控制方案（即Sa, Sb, Sc的值）。
[0089] 为了验证上述实施例的可实施性，在Simulink中建模并进行仿真实验。仿真参数 设置如下：定子电阻R = O. 835 Q，定子电感L = 1.105 X IO-2H，永磁体磁链恥=O. 28师，极对 数P = 4,采样周期T = 3.125X1〇-5s，直流源电压Ude = 537.4V，转速给定值n* = 2000巧m，负载 转矩化=14.4N.m，交轴电流的给定值iq气皮限制在不超过12.7A的范围内W防止过流。分别 在有电流传感器和无电流传感器的情况下得到如图5和图6所示的转速、转矩和相电流的仿 真波形。
[0090] 由图5和图6可W看出，采用本发明提供的实施例可W在省去电流传感器的情况下 实现对PMSM驱动系统的电流环DPC控制，并在电机定子电感和永磁体磁链等电机参数能准 确测量的条件下使得无电流传感器的控制性能接近于有电流传感器的控制性能。
[0091] 图7是本发明人实施例中所述一种用于永磁同步电机控制的装置700的功能结构 框图；
[0092] 如图7所示，所述装置700,包括：
[0093] 采集单元701，用于周期性采集预测数据;所述采集的数据包括:所述电机转子的 实际转速、电角度和与所述每种电压矢量相对应的交直轴电压；
[0094] 预测单元702,用于依据当前采样时刻所采集的数据，预测与每种电压矢量相对应 的下一采样时刻的交直轴电流的值；
[0095] 筛选单元703,用于筛选出电流波动最小者及其所对应的电压矢量；
[0096] 控制单元704,用于根据筛选出的所述电压矢量所对应的开关状态，对所述电机的 逆变桥执行相应的控制操作。
[0097] 在一些说明性的实施例中，所述预测单元702,包括：
[0098] 调用单元7021，用于调用电流预测模型；
[0099] 判断单元7022，用于判断本次采样是否为首次采样；
[0100] 计算单元7023,用于若所述判断单元7022判断出是首次采样，则将所述当前采样 时刻所采集的所述预测数据和初始数据代入所述电流预测模型中，计算出所述与每种电压 矢量相对应的下一采样时刻的交直轴电流的预测值;若所述判断单元7022判断出非首次采 样，则将所述当前采样时刻所采集的所述预测数据和当前采样时刻交直轴电流的预测值代 入所述电流预测模型中，计算出所述与每种电压矢量相对应的下一采样时刻的交直轴电流 的预测值；
[0101] 其中，所述初始数据为预置的或预先测出存储的，所述当前采样时刻交直轴电流 的预测值由上一个采样周期预测获得；
[0102] 在一些说明性的实施例中，所述装置700,还包括：
[0103] 确定单元705,用于所述采集单元701采集预测数据后，根据所述电机的实际转速 和给定转速，确定交直轴电流的给定值；
[0104] 所述确定单元705,包括：
[0105] 第一确定子单元7051，用于将采集到的所述电机转子的实际转速和给定转速的差 值输入到速度环控制器；
[0106] 第二确定子单元7052,用于将所述速度环控制器采的输出作为所述交直轴电流的 给定值；
[0107] 在一些说明性的实施例中，所述装置700,还包括：
[0108] 建模单元706,用于所述调用单元7021调用预测模型前，将所述电机的电压平衡状 态方程离散化，建立所述电流预测模型；
[0109] 所述计算单元7023,包括：
[0110] 计算子单元70231，用于将所述与每种电压矢量相对应的交直轴电压和当前采样 时刻交直轴电流的预测值或所述初始数据，代入所述电流预测模型，计算出所述对应于每 种电压矢量的下一采样时刻交直轴电流的预测值；
[0111] 其中，所述电流预测模型为：
[0112] x(k+l)=F(k) ? x(k)+Gu(k)+H化）；
[0113] 其中，x(；k) = [id(k) iq(；k)]T,u(k) = [Ud(k) Uq(；k)]T,
[0115] 其中，k为每个采样次，k = 0，l，2,3,…，n;x(k)为第k次采样时的交直轴电流预测 结果；iq化)与id化)分别为第k次采样时的交直轴电流的预测值;Uq化)与Ud化)为第k次采样 时的与每种电压矢量相对应的交直轴电压;R和L分别为所述电机的每相定子的电阻和电 感，《6化)为第k次采样时的所述电机转子的电角速度，恥为所述电机永磁体的磁链，T为采 样周期；
[0116] 所述初始数据包括:初始状态下交直轴电流的初始值，即k = 0时，所述iq(0)与id (0)的值;若所述电机的初始转速为0,则所述初始数据iq(〇)与id(0)均为0;若所述电机的初 始转速非0,则所述初始数据iq(〇)与id(0)是预先通过电流传感器测出的；
[0117] 在一些说明性的实施例中，所述筛选单元703,包括：
[0118] 筛选子单元7031，用于将与所述对应于每种电压矢量的下一采样时刻交直轴电流 的预测值，代入评价函数，并选取使所述评价函数值最小者及其所对应的电压矢量；
[0119]所述评价函数为：
[01 20] g = id {k + I) - M.(足+.1) + 知(走.+C -知(走.+ 9
[0121] 其中，所述交直轴电流的给定值分别为iq^k+1)和1/化+1)，所述第k+1次采样时 交直轴电流的预测值分别为iq化+1)和id化+1)。
[0122] 采用上述实施例中所述的方法和装置，可W使得：
[0123] 降低成本、简化硬件系统；
[0124] 避免由电流传感器的故障或误差所带来的一系列弊端；
[0125] 在电机定子电感和永磁体磁链等电机参数能准确测量的条件下使得无电流传感 器的控制性能接近于有电流传感器的控制性能。
[0126] W上参照【附图说明】了本发明的实施例，并非因此局限本发明的权利范围。凡在运 用本发明的技术构思之内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之 内。
【主权项】
1. 一种用于永磁同步电机控制的方法，其特征在于，包括： 周期性采集预测数据;所述采集的数据包括:所述电机转子的实际转速、电角度和与所 述每种电压矢量相对应的交直轴电压； 依据当前采样时刻所采集的数据，预测与每种电压矢量相对应的下一采样时刻的交直 轴电流的值，并筛选出电流波动最小者及其所对应的电压矢