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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速度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：CN119093795B 。

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：202410696913.5，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速度控制方法是由张延庆;马宝佳;尹忠刚;张瑞峰;钟彦儒设计研发完成，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速度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速度控制方法，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感应电机转子转速的估计值和磁链的估计值；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，对k+1时刻定子磁链和转速进行预测，得到定子磁链预测值和转速预测值；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，提升系统的动态响应。本发明解决了现有技术中存在的传感器故障可能会导致系统性能下降甚至系统崩溃的问题。

本发明授权感应电机无传感器模型预测速度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速度控制方法，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； 步骤2、构建全阶观测器，通过全阶观测器得到感应电机转子转速的估计值和磁链的估计值； 所述步骤2具体按照以下步骤实施： 步骤2.1、参照感应电机数学模型设计状态观测器作为可调模型； 步骤2.2、确认被控对象可观，根据被控对象的输入和输出量重构观测器的状态方程； 步骤2.3、以感应电机本身作为参考模型，以构建的全阶观测器作为可调模型，引入反馈设计的思想，利用输出误差作为负反馈补偿至状态向量的微分方程中，使得输出误差快速逼近于零，导致输入误差也逼近于零； 步骤2.4、依据感应电机的数学模型和全阶自适应观测器的设计原理得： 式中： G为反馈增益矩阵； 步骤2.5、利用劳斯-赫尔维兹稳定性判据，得到保证全阶观测器稳定性的充分必要条件： 条件中有三个方程及四个未知数，因此解的形式不唯一，假设=0， 得到一种能保证全阶观测器稳定性的反馈矩阵选取范围： 从公式中看出，恒成立，引入调节系数a和b，使 得出新的反馈矩阵为： 步骤2.6、将感应电机全阶观测器的方程与感应电机状态方程作差得到系统的状态误差方程，根据李雅普诺夫稳定性定理推导出转速自适应律的具体方程，由此实现转速的准确估计，转速自适应律即化简为： 其中，为转速估计值，为相定子电流误差，为相定子电流误差，为相估计的转子磁链，为相估计的转子磁链，即为磁链的估计值，和分别为比例系数和积分系数； 步骤3、将定子电阻的参数辨识引入电机转速估计模型预测模块中； 所述步骤3具体按照以下步骤实施： 步骤3.1、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，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，对k+1时刻定子磁链和转速进行预测，得到定子磁链预测值和转速预测值； 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，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、对于感应电机模型预测控制系统，通常对定子磁链进行预测，转子磁链和定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，表示为： 式中：，是步骤3.2辨识出的定子电阻； 步骤4.5、根据k+1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、依据感应电机的运动方程，得到时刻转速预测值： 步骤4.7、根据步骤2.6得到估计转速带入到步骤4.6的公式中得到转速预测值，根据步骤4.2得到磁链预测值将转速预测值和磁链预测值构造所示代价函数： 其中，为给定的定子磁链幅值，参考速度项，为磁链项的权重系数，为速度项的权重系数，为k+1时刻的定子磁链预测值的绝对值； 磁链项的权重系数为，由下式表示： 最后，为参考速度项； 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、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，为电机惯量，为电磁转矩，为矩阵增益系数，为估计电机转速，为电机极对数，为估计负载转矩； 步骤5.3、根据设计的降阶状态观测器，观测器的特征方程为 步骤5.4选取合适的期望极点、，使得系统保持稳定，与观测器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5.5、将负载转矩的估计值与转矩调节器输出的转矩反馈至步骤4.6得到时刻转速预测值，将步骤3.2辨识出的定子电阻带入到步骤4.4中得到时刻电流预测值，实时更新电机参数，使得模型预测速度控制更加精确。

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