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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利异步电机无速度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：CN118677312B 。

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：202410697173.7，技术领域涉及：H02P21/18；该发明授权异步电机无速度传感器模型预测转矩控制方法是由张延庆;王昱琛;尹忠刚;张航;张瑞峰设计研发完成，并于2024-05-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本异步电机无速度传感器模型预测转矩控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了异步电机无速度传感器模型预测转矩控制方法，首先以定子电流和转子磁链作为状态变量，建立异步电机两相静止坐标系下的数学模型；构建滑模观测器并设计滑模增益矩阵，通过滑模观测器得到转速的估计值和磁链的估计值；推导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；然后建立预测模型，得到定子磁链预测值和电磁转矩预测值；对预测模型进行修正；最后设计代价函数，并加入权重系数，实现异步电机的最优控制性能。本发明解决了现有技术中存在的传统模型预测无速度传感器控制鲁棒性能的问题。

本发明授权异步电机无速度传感器模型预测转矩控制方法在权利要求书中公布了：1.异步电机无速度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、以定子电流和转子磁链作为状态变量，建立异步电机两相静止坐标系下的数学模型； 所述步骤1具体按照以下步骤实施： 异步电机的数学模型为： 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，为转子转速，，为定子电流，为转子磁链矢量，，为轴定子电压分量，为轴定子电压分量； 为简便计算，令： ； ； ； ； ； ； ； ； ； ； 步骤2、构建滑模观测器并设计滑模增益矩阵，通过滑模观测器得到转速的估计值和磁链的估计值； 估计转速如下： ； 步骤3、推导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： 基于步骤2.3中的微分方程，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，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，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、根据转子与定子磁链转换公式得到定子磁链，再根据异步电机两相静止坐标系下的数学模型，得到其定子磁链状态方程并计算得到定子磁链估计值： 定子磁链由定子电流和转子磁链计算得到： 根据异步电机两相静止坐标系下的数学模型，将其以定子磁链为状态变量的形式表示为： 步骤4.2、根据步骤4.1得到的定子磁链状态方程用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； 前向欧拉离散公式为： 得到时刻的定子磁链预测值 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，为定子电阻； 在异步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4.3、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时刻的定子电流预测值； 步骤5、对预测模型进行修正，同时将定子电阻辨识值带回定子磁链方程中对定子磁链预测值进行实时更新； 所述步骤5具体按照以下步骤实施： 步骤5.1、将步骤2中滑模观测器项作为定子磁链预测值的末项，为滑模增益矩阵，进行约束，修正了预测模型，并同时将步骤3中定子电阻估计值带回定子磁链方程中并实时更新定子磁链预测值，这样一来，既提高了预测的准确性，也实时更新预测模型，减小了预测误差； 修正后并带有定子电阻更新后的定子磁链预测值如下 步骤5.2、根据修正后的定子磁链预测值和定子电流预测值，根据电机电磁转矩方程，得到修正后的时刻的电磁转矩预测值为： ； 步骤6、设计代价函数，并加入权重系数，实现异步电机的最优控制性能； 所述步骤6具体按照以下步骤实施： 构造的异步电机无速度传感器模型预测转矩控制的修正代价函数为： 其中，表示转速环通过比例积分调节器所产生的参考转矩，为给定的定子磁链幅值，在异步电机模型预测控制系统中，转矩和磁链这两个控制变量具有相同的权重，则设计为权重系数，为额定转矩与额定定子磁链幅值之比，即： 。

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