基于电压误差判断的PMSM双矢量模型预测控制

在传统的永磁同步电机双矢量模型预测电流控制(MPCC)中,选取两个最优电压矢量时,每一次选取都需要对所有的基本电压矢量进行预测,此算法的计算量和复杂度较大,没有考虑开关损耗的问题。提出的双矢量模型预测控制(MPC)的价值函数是基于电压跟踪误差,电压矢量选择时只需进行一次预测就能选出最优电压矢量,第二个电压矢量是从第一个电压矢量的相邻矢量中选取,因此大大减少了算法的计算量和复杂度。实验结果表明,所述方法不仅具有较好的电流跟踪能力,而且有效地减少了电流纹波和开关次数。

基于ADRC与SMO的PMSM无位置传感器控制

采用饱和函数的二阶滑模观测器(SMO)可有效观测永磁同步电机(PMSM)位置和转速,削弱了滑模固有的抖振,去除了传统滑模观测器中的低通滤波器。当系统达到稳态时,滑模观测器的控制作用转变为状态线性反馈的形式,失去了滑模的不变性,抗扰能力降低;SMO结合自抗扰控制器(ADRC)可以提高系统在状态线性反馈时的自抗扰能力。对ADRC的扩展状态观测器(ESO)和非线性PID(NPID)进行整体设计,简化了控制器的设计过程,缩减了参数的整定个数。实验结果表明,该算法能够准确观测PMSM位置和转速;系统对内外的总扰动具有较强的抑制作用。

大功率三电平变频器损耗及IGBT结温分析

提出一种大功率三电平变频器损耗及器件结温计算的简便方法,通过实验数据建立绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块导通损耗和开关损耗数学模型,并利用功率器件驱动信号来计算变频器的损耗,综合考虑了调制策略、负载功率因数、输出电流谐波、直流母线电压波动等因素,适用于变频器任何工况下的损耗和结温计算。建立了中点箝位型(NPC)三电平变频器电-热耦合模型,通过仿真和实验证明了所提方法的正确性,并分析了基于单开关周期的功率器件瞬态损耗及结温波动情况。

基于联合仿真的变频调速系统传导EMI预测研究

针对Matlab中IGBT模型过于理想,仅在Matlab中进行电磁干扰的仿真研究明显不切合实际的问题,提出利用Matlab和Simplorer软件联合仿真的方法进行大功率隔爆变频器传导电磁干扰(EMI)的研究。首先建立电缆和母排的高频模型,然后将IGBT的实测开关波形与仿真波形进行对比,验证了Simplorer中IGBT模型更接近实际情况;接着详细分析了变频器整流侧和逆变侧的控制方式,最后在Matlab中实现SVPWM控制算法用以控制IGBT的通断,在Simplorer搭建变频器主电路,对变频调速系统传导EMI进行联合仿真,并通过与实验波形对比,验证了联合仿真的正确性与合理性。

永磁同步电机宽速域模型预测转矩控制方法

针对连续控制集模型预测转矩控制(MPTC)方法的复杂性和拓宽电机调速范围的需要,此处以表贴式永磁同步电机(PMSM)为研究对象,提出了一种基于非解析寻优算法的连续控制集MPTC方法。该控制方法将控制目标综合为价值函数矢量并定义了基速以下最大转矩电流比(MTPA)运行和基速以上弱磁运行的价值函数矢量,通过价值函数矢量的选择和非解析寻优实现了宽速域范围内的MPTC,确保电机在不同速域内以预定方式稳定运行且在调速过程中能平滑地切换运行方式。该方法的有效性得到了仿真和实验结果的验证。