电动机的高效能量控制

本文提出了一种用于内嵌式永磁（PM）同步电机在非稳态工作点（即变化的转矩与转速）下运行的最优反馈线性化控制（OFLC），旨在通过最小化铜损实现精确跟踪性能与节能。利用正交投影的概念，线性化控制器在转矩与转速全范围内建立了 dq 轴相电压与两个辅助控制输入之间的同构映射。辅助控制输入被定义为专门负责转矩生成与功耗。随后，通过应用最优控制理论的哈密顿量并结合庞特里亚金最小值原理，推导出了最优线性化控制的闭式解析解。该最优控制器在最大化机器效率的同时，考虑了最大电压限制与转矩跟踪约束，适用于非恒定负载转矩与转速。与传统的基于二次调节器的电动机控制不同，所提出的控制方法不依赖于稳态运行条件，因此适用于电动汽车与机器人等应用。