基于双向准Z源逆变器的无刷直流电机驱动系统研究

针对农用电动运输车直流电源电压降落而导致的动力降低,以及车辆行驶工况复杂多变等问题,设计一种基于双向准Z源逆变器的无刷直流电机驱动系统。以STM32F103C8T6为控制器,完成驱动系统的硬件电路设计。通过直流母线方波升压和SVPWM控制策略,使无刷直流电机驱动系统具有ON-PWM斩波、准Z源方波升压、准Z源SVPWM三种驱动模式。最后搭建驱动系统的试验平台,取直流电源电压Udc=24 V,直通占空比D0=0.2,准Z源方波升压和准Z源SVPWM都将逆变桥的直流母线电压提升至40 V以上,有效解决直流电源电压降落的问题。驱动系统根据加速、爬坡、重载等具体工况快速、准确地切换工作模式,满足车辆的动力需求,提高车辆行驶的安全性和可靠性。

双向准Z源逆变器驱动永磁同步电机的快速有限集模型预测控制

双向准Z源逆变器驱动永磁同步电机(PMSM)系统在兼具Z源逆变器和PMSM优点的同时,还可实现能量的双向流动。针对双向准Z源逆变器驱动PMSM系统的特点,提出一种快速矢量选择有限集模型预测电流控制(FCS-MPCC)策略。由双向准Z源网络直流链电压闭环与PMSM电磁功率前馈生成电感电流参考值,由电机转速闭环生成电机电流参考值。通过预测直通(ST)及非直通(NST)状态下的电感电流值并引入电感电流子代价函数以确定是否选择ST状态,进而实现对直流链电压的控制。在NST状态下,结合空间电压矢量脉宽调制策略,仅使目标电压矢量所在扇区的4个矢量参与PMSM定子电流预测和代价函数计算,以选择最优的开关状态,在实现对PMSM转速控制的同时减小在线计算量。仿真结果表明,所提控制策略可实现对双向准Z源逆变器的升压及PMSM牵引或制动工况下的转速控制,系统具有良好的稳态及动态性能。

电动汽车用双向准Z源逆变器直流链电压控制研究

在电动汽车驱动系统工况复杂时,针对电池端电压骤降,直流链电压波动问题,提出一种电池端电压前馈,电容电压闭环的控制方法。通过仿真实验证明了所提方法的可行性和有效性。

基于BQZSI与MRAS的电动汽车驱动控制与改善

在电动汽车中,基于DC-DC变换器级联的电压型逆变器被广泛应用,为了获得负载侧较高的电压通常需提高直流侧电压,但这样做增加了额外成本。为避免因速度传感器带来的硬件复杂以及实现能量的双向流动,文中采用了基于准双向Z源逆变器(BQZSI)与模型参考自适应(MRAS)对电动汽车驱动系统进行设计与控制。但考虑到该系统在低速或频繁启动时控制性能不佳的问题,故采用模糊逻辑控制器对该系统进行了改善使之在较低的速度下依然有较高的控制精度与性能。最后,通过仿真验证系统的可行性与性能的改善。