能源高效交流电机驱动的模型预测控制：概述

摘要 本文回顾了先进的基于模型的交流电机驱动预测控制技术。在过去十年中，出现了大量复杂思想的模型预测控制（MPC）算法，本文试图以直观、全面和层次化的方式呈现这些概念。特别强调有限控制集模型预测控制（FCS-MPC) 方法，特别是预测扭矩控制（PTC）和预测电流控制（PCC），因为它们已成为当前能源高效驱动控制研究的主要焦点。本文的主要目的是分析最新的研究工作，指明未来研究方向，识别核心挑战，并将这些思想整合成一个连贯且简明的参考资料。基于驱动信号的全面分类被呈现并详细回顾。然后，调查了MPC实施中面临的重要挑战，如计算复杂度降低和延迟补偿、多目标成本函数的权重因子选择、稳态性能和波纹减少、参数变化/模型不匹配以及实现扩展预测范围等，并回顾了最相关的解决方案。最后，对过去五年的相关工作进行了详细分析，并得出结论，未来的方向似乎正朝着优化相位、幅度和占空比的电压矢量选择转变。计算负担仍然是工业级交流驱动控制中MPC普及和适应的主要障碍之一。然而，随着高速和更便宜的信号处理器的出现以及高效算法的发展，MPC正快速成为能源高效驱动控制的首选控制方法。