針對(duì)三電平逆變器驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)（PMSM）系統(tǒng),提出基于復(fù)合控制的模型預(yù)測(cè)轉(zhuǎn)矩控制策略（MPTC）。為減小轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動(dòng),提高系統(tǒng)的控制性能,給出系統(tǒng)的MPTC方法。為克服擾動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的影響、增強(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性,分別設(shè)計(jì)負(fù)載擾動(dòng)擴(kuò)展觀測(cè)器和基于冪函數(shù)的滑模轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器,在此基礎(chǔ)上構(gòu)造出復(fù)合控制器。通過對(duì)比基于PI轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的三電平逆變器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與基于復(fù)合控制的三電平逆變器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),所提出的基于擾動(dòng)負(fù)載觀測(cè)器與改進(jìn)滑模趨近律的復(fù)合控制策略能使PMSM穩(wěn)定高效運(yùn)行,并減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和三相定子電阻電流的THD值。仿真結(jié)果驗(yàn)證該方法控制的電機(jī)系統(tǒng)可穩(wěn)定運(yùn)行,進(jìn)而驗(yàn)證該策略的正確性和有效性。 

【文章來(lái)源】：太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2020,41(07)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：10 頁(yè)

【部分圖文】：

基于PI的三電平系統(tǒng)和基于復(fù)合控制的三電平系統(tǒng)暫態(tài)響應(yīng)一致時(shí)抗負(fù)載能力對(duì)比

為進(jìn)行合理的對(duì)比，調(diào)節(jié)PI參數(shù)，使得基于PI的三電平系統(tǒng)和基于復(fù)合控制的三電平系統(tǒng)盡可能具有相同抗負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化能力，此時(shí)PI參數(shù)取值為kp=2.485,ki=0.95。圖8給出了這2種系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線對(duì)比。由圖8a可看出，基于復(fù)合控制的三電平系統(tǒng)與基于PI的三電平系統(tǒng)相比，在抗負(fù)載能力一致的情況下，前者轉(zhuǎn)速響應(yīng)時(shí)間為0.012 s，且前者轉(zhuǎn)速響應(yīng)平穩(wěn)、無(wú)超調(diào)；后者轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速響應(yīng)時(shí)間為0.014 s，且后者轉(zhuǎn)速有超調(diào)，因此前者的暫態(tài)特性比后者要好，由圖8b～圖8d可看出前者轉(zhuǎn)矩、q軸電流和a相電流脈動(dòng)較小。綜合比較3.2.1節(jié)和3.2.2節(jié)可知，基于復(fù)合控制的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器能使系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行，在保證系統(tǒng)具有抗負(fù)載能力的同時(shí)能使系統(tǒng)兼有滿意的動(dòng)態(tài)性能，且較強(qiáng)的魯棒性。

三電平逆變器驅(qū)動(dòng)PMSM系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，其逆變器的每相橋臂由2個(gè)鉗位二極管、4個(gè)功率開關(guān)管以及4個(gè)續(xù)流二極管構(gòu)成。a相電壓與a相橋臂功率開關(guān)管導(dǎo)通的關(guān)系可表達(dá)為（b相、c相與a相情況相同）：三電平逆變器的每相橋臂均可分別輸出-Vdc/2、0、Vdc/2（分別以“-”、“0”、“+”表示）3種不同的相電壓，而三相橋臂上12個(gè)功率開關(guān)管可組合出27種開關(guān)狀態(tài)，相應(yīng)地產(chǎn)生27個(gè)空間電壓矢量，這27個(gè)電壓矢量與a、b、c三相輸出電壓的關(guān)系如圖2所示，該電壓矢量定義為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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