基于改进蚁群算法的预测电流控制

王 维，贾洪平

（江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013）

0 前言

永磁同步电机 （Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）较传统电机而言，其诸多优越的性能使其成为如今的研究热点［1，2］。永磁同步电机的控制方式有很多，而预测电流控制方式以其稳态精度高、响应迅速等众多优点脱颖而出。但是预测电流控制对电机数学模型的准确性要求很高，如果电机参数出现一定的变化，电机的输出就会出现偏差。进一步就会导致电机振荡、电流产生静态误差等情况的发生［3］。

针对上述情况，有学者提出利用参数辨识的方法来修正模型［4］。文献 ［5］提出了一种结合实验测量的蚁群算法对永磁同步电机参数进行辨识的方法，但是基本蚁群算法前期搜索耗时太长，后期易陷入局部最优的局面。本文对此提出改进，采用一种自适应改变信息素挥发系数的策略来加快收敛速度，此外还设计了一种自适应更新信息素的公式来提高全局搜索能力。然后基于优化后的蚁群算法来实现参数辨识，进而对电机数学模型进行修正，使其稳定输出，达到消除电流静态误差的目的。

1 PMSM无差拍预测电流控制与参数辨识原理

1.1 无差拍预测电流控制原理

永磁同步电机转子磁场定向的d－q同步旋转坐标系下的定子绕组电流方程为：

式中，Lb为定子电感；Ra为定子电阻；ωe为转子电角速度；ψf为转子永磁体磁链；id、iq分别为定子电流的d、q轴分量；ud、uq分别为定子电压的 d、q轴分量。

使用欧拉法对式 （1）和式 （2）进行离散化，可以得到电流的预测值为：