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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利感应电机无传感器模型预测转矩控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118659693B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410699355.8，技术领域涉及：H02P21/13；该发明授权感应电机无传感器模型预测转矩控制方法是由张延庆;马宝佳;尹忠刚;骆鹏;胡智勇设计研发完成，并于2024-05-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本感应电机无传感器模型预测转矩控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了感应电机无传感器模型预测转矩控制方法，首先基于两相静止坐标系对感应电机的数学模型进行建模，得到感应电机数学模型；构建全阶观测器，通过全阶观测器得到转速的估计值和磁链的估计值；然后推导出定子电阻的自适应率，并将定子电阻的参数辨识引入电机转速估计和模型预测模块中；建立预测模型，感应电机转速估计值和磁链估计值作为预测模型的输入，得到定子磁链预测值和电磁转矩预测值；最后构造降阶负载转矩观测器，对控制系统速度外环进行前馈补偿。本发明用于解决感应电机无传感器模型预测转矩控制中技术问题，提高感应电机的转速动态响应、负载响应和跟踪性能。

本发明授权感应电机无传感器模型预测转矩控制方法在权利要求书中公布了：1.感应电机无传感器模型预测转矩控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施： 步骤1、基于两相静止坐标系对感应电机的数学模型进行建模，得到感应电机数学模型； 所述步骤1具体按照以下步骤实施： 两相静止坐标系下，感应电机的数学模型为： 其中，为定子电阻，为漏磁系数，为定子电感，为转子时间常数，，为互感，为转子电感，为电转子转速，，为定子电流，为转子磁链矢量，，为轴下定子电压分量，为轴下定子电压分量； 步骤2、构建全阶观测器，通过全阶观测器得到转速的估计值和磁链的估计值； 转速自适应律为： ； 步骤3、推导出定子电阻的自适应率，并将定子电阻的参数辨识引入电机转速估计和模型预测模块中； 所述步骤3具体按照以下步骤实施： 步骤3.1、若将定子电阻作为时变参数，对感应电机和全阶自适应观测器的状态方程作差得到状态误差方程，如下所示： 步骤3.2、通过定义李雅普诺夫函数，由李雅普诺夫稳定定律得出定子电阻自适应率，为了提高定子电阻的估计速度，通常采用PI调节器方便快速实现调节，得到最终的定子电阻自适应率为： ； 步骤4、建立预测模型，感应电机转速估计值和磁链估计值作为预测模型的输入，得到定子磁链预测值和电磁转矩预测值； 所述步骤4具体按照以下步骤实施： 步骤4.1、根据感应电机两相静止坐标系下的数学模型，由全阶观测器估计定子磁链和速度； 步骤4.2、基于前向欧拉离散化公式得到时刻的定子磁链预测值和定子电流预测值： 式中为系统采样周期，为时刻预测的定子磁链分量，和为时刻定子电流矢量分量，为时刻的定子电压矢量分量； 步骤4.3、在感应电机模型预测控制系统中，通常需要估计的定子磁链在此基础上实现预测控制，定子磁链与转子磁链的转化关系为： 步骤4.4、在感应电机数学模型中选择状态变量和，并且认为电机转速在很短时间内为恒定值，那么定子电流微分方程在经过前向欧拉离散化后得到定子电流预测值，可表示为： 式中： 步骤4.5、根据时刻的定子磁链预测值和时刻的定子电流预测值，得到时刻的电磁转矩预测值，时刻的电磁转矩预测值为： 其中，为电机极对数，为复数中的虚数部位，为k+1时刻的定子磁链预测值，为k+1时刻的定子电流预测值； 步骤4.6、构造的感应电机无传感器模型预测转矩控制的代价函数为 其中，表示参考转矩，为给定的定子磁链幅值，与电磁转矩相关，为磁链项的权重系数，为k+1时刻的电磁转矩预测值，为k+1时刻的定子磁链预测值的绝对值； 与电磁转矩相关，被定义为： 磁链项的权重系数为，由下式表示： 步骤5、构造降阶负载转矩观测器，补偿到PI控制器输出的参考转矩信号给定值，对控制系统速度外环进行前馈补偿，提升系统的动态响应； 所述步骤5具体按照以下步骤实施： 步骤5.1、控制周期较小，通常认为在一个控制周期内负载转矩无变化，的导数为0,感应电机的运动方程为： 步骤5.2、当状态观测器估计状态向量的维数小于被控对象状态向量的维数时称为降阶状态观测器，根据感应电机的运动方程构建降阶状态观测器为： 电机机械角速度,电机惯量,电磁转矩，为矩阵增益系数，为估计电机机械角速度，为估计负载转矩，为电机极对数； 步骤5.3、根据设计的降阶状态观测器，得到观测器的特征方程，选取合适的极点，与观测器的特征方程联立解得的值，构建反馈增益矩阵，得到负载转矩的估计值； 步骤5.4、将负载转矩估计值与转矩调节器输出的转矩叠加到模型预测转矩控制算法。

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