三相八开关容错逆变器的PMSM驱动系统FCS-MPC策略

三相八开关容错逆变器的PMSM驱动系统FCS-MPC策略

论文摘要

针对PNC型三电平逆变器单桥臂故障和母线电压分压不均衡等问题,研究了驱动系统在故障状态下的运行模式,提出了一种基于电流反馈特性的三相八开关容错逆变器(TPESFTI)的驱动控制策略,并构建其拓扑结构和输出电压模型;结合模型预测控制理论和扩张状态观测器(ESO)技术,提出了一种TPESFTI的PMSM驱动系统有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略。考虑系统参数变化对反电动势的影响,利用ESO方法,实现了对反电动势进行实时性估计;同时采用FCSMPC中目标函数的非线性约束项来降低逆变器的开关频率。仿真结果表明,该控制策略能够确保TPESFTI的PMSM驱动系统稳定可靠运行,并且能有效地抑制母线电容分压不均对系统的影响以及降低开关损耗,同时具有良好的动态性能、较强的抗负载能力和鲁棒性。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 三相八开关逆变器拓扑及数学模型
  •   1.1 三相八开关容错逆变器和PMSM的数学模型
  •   1.2 母线电容分压不均衡问题
  • 2 三相八开关容错逆变器的PMSM驱动系统FCS-MPC
  •   2.1 基于扩张状态观测的电流模型
  •   2.2 三相八开关容错逆变器PMSM系统FCS-MPC
  •   2.3 控制系统的延迟补偿
  • 3 仿真研究分析
  •   3.1 电流反馈容错模式下的系统性能
  •   3.2 基于ESO的FCS-MPC策略的系统性能
  •     3.2.1 系统动态性能的比较
  •     3.2.2 系统的鲁棒性比较
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张斌,许伟奇,戴乾军

    关键词: 三相八开关容错逆变器,有限控制集模型预测控制,扩张状态观测器,永磁同步电机,开关频率

    来源: 电机与控制学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 兰州交通大学自动化与电气工程学院

    基金: 国家自然科学基金(61461023),甘肃省教育厅项目(2016B-036)

    分类号: TM341;TM464

    DOI: 10.15938/j.emc.2019.06.010

    页码: 81-92

    总页数: 12

    文件大小: 2525K

    下载量: 213

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