面向智能制造場(chǎng)景的永磁同步電機(jī)預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要： 智能制造對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、能效、可靠性和協(xié)同控制提出了更高要求。本文深入探討面向智能制造場(chǎng)景的永磁同步電機(jī)（PMSM）預(yù)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過(guò)分析模型預(yù)測(cè)控制（MPC）的核心原理及其在PMSM控制中的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了融合數(shù)字孿生、分層優(yōu)化和在線(xiàn)參數(shù)辨識(shí)的系統(tǒng)架構(gòu)，并詳細(xì)設(shè)計(jì)了代價(jià)函數(shù)、約束處理、參數(shù)魯棒性提升等關(guān)鍵技術(shù)。仿真與半實(shí)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，該系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度（提升約40%）、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)抑制（降低約35%）、參數(shù)攝動(dòng)魯棒性及多機(jī)協(xié)同控制方面顯著優(yōu)于傳統(tǒng)PI矢量控制，為智能工廠(chǎng)中高精度、高柔性、高能效的電機(jī)驅(qū)動(dòng)提供了有效解決方案。

關(guān)鍵詞： 永磁同步電機(jī)；模型預(yù)測(cè)控制；智能制造；數(shù)字孿生；參數(shù)辨識(shí)；協(xié)同控制

1. 引言

1.1 研究背景與意義

智能制造作為工業(yè)4.0的核心，深度融合了物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)、人工智能（AI）及先進(jìn)制造技術(shù)，其核心目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化、柔性化、綠色化和高度協(xié)同化。在智能工廠(chǎng)的物理執(zhí)行層中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)扮演著至關(guān)