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基于虚拟电压矢量模型预测转矩的船舶推进电机控制研究
1
作者 张聪 周永健 +3 位作者 黄健 殷紫栋 欧阳武 周新聪 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第7期98-105,共8页
针对船舶电力推进系统中六相永磁同步电机所采用传统直接转矩控制技术(DTC)仅采用最外围电压大矢量,会产生较大谐波电流并导致转矩波动大的问题,提出基于虚拟电压矢量合成的模型预测转矩控制策略(V-MPTC),利用α-β子空间中同向的大矢... 针对船舶电力推进系统中六相永磁同步电机所采用传统直接转矩控制技术(DTC)仅采用最外围电压大矢量,会产生较大谐波电流并导致转矩波动大的问题,提出基于虚拟电压矢量合成的模型预测转矩控制策略(V-MPTC),利用α-β子空间中同向的大矢量和中矢量与z_(1)-z_(2)子空间中反向的小矢量和中矢量恰好对应原理,通过适当地调节一个PWM周期内大矢量和中矢量的占空比,可以使z_(1)-z_(2)子空间中的合成电压矢量幅值为0,实现对电机谐波电流和转矩脉动的抑制。同时为了便于硬件系统实现,进行电压矢量中心化以及采取提前2步的预测方法。仿真结果表明,采用V-MPTC控制策略使系统响应速度有所提高,启动转速超调降低,转矩脉动从0.15 N·m降至0.04 N·m,谐波畸变率从68.92%降至10.85%,验证了该方法在船舶电力推进系统中可提高其控制性能。 展开更多
关键词 船舶电力推进 模型预测转矩控制 谐波电流抑制 电压矢量
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基于虚拟电压矢量的双三相直线磁通切换永磁电机容错SVPWM策略
2
作者 杜怿 严序康 +3 位作者 张丽 朱孝勇 毛怡 孙旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期1153-1161,I0025,共10页
高可靠性是电梯驱动系统的首要指标。针对双三相直线磁通切换永磁(dual-three-phase linear flux switching permanent magnet,DTP-LFSPM)电机单相开路故障,提出一种基于虚拟电压矢量的容错空间矢量脉宽调制策略。首先,基于单相开路故... 高可靠性是电梯驱动系统的首要指标。针对双三相直线磁通切换永磁(dual-three-phase linear flux switching permanent magnet,DTP-LFSPM)电机单相开路故障,提出一种基于虚拟电压矢量的容错空间矢量脉宽调制策略。首先,基于单相开路故障下的五维变换矩阵计算得到故障后的32个空间电压矢量分布。然后,筛选部分空间电压矢量,以z子空间电压幅值为零且每个扇区产生对称的脉宽调制波形为目标,重构得到12个虚拟电压矢量,相邻的2个虚拟电压矢量都由3个基本电压矢量组成,并用于合成参考电压矢量,不仅可以减少单相开路故障容错控制时的电流谐波,而且具有计算简单,易于硬件实现等优点。最后,搭建DTP-LFSPM电机驱动控制系统仿真与实验平台,仿真和实验测试结果证明所提容错策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 双三相 直线电机 空间矢量脉宽调制 虚拟电压矢量 容错
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基于自适应零电压矢量三脉冲法的永磁同步电机带速重投策略
3
作者 李润东 李海龙 +3 位作者 宁文波 王硕 袁义智 张国强 《东北电力大学学报》 2024年第3期29-35,共7页
永磁同步电机运行过程中失电后,常因自身惯性或外界推动而处于高速旋转状态。若要带速重投,则需短时间内完成初始位置/转速观测。现有零电压矢量脉冲法的脉冲宽度和脉冲间隔不变,常使观测误差增大,严重时可能引起过电流。为此,研究一种... 永磁同步电机运行过程中失电后,常因自身惯性或外界推动而处于高速旋转状态。若要带速重投,则需短时间内完成初始位置/转速观测。现有零电压矢量脉冲法的脉冲宽度和脉冲间隔不变,常使观测误差增大,严重时可能引起过电流。为此,研究一种自适应零电压矢量三脉冲法,可以根据零电压矢量脉冲所激励的电流矢量幅值自适应调节脉冲宽度,根据初始转速预估值自适应二次修正脉冲间隔,从而针对不同的电机参数或运行状态自动施加合理的零电压矢量脉冲。仿真结果表明,所研究的自适应零电压矢量三脉冲法脉冲宽度及脉冲间隔调节效果好,初始位置/转速观测和带速重投的可靠性高。 展开更多
关键词 永磁同步电机 带速重投 零电压矢量脉冲法 自适应调节 初始位置/转速观测
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基于惯量刚度协同补偿的配电系统电压矢量动态优化
4
作者 周佩奕 尚磊 +1 位作者 董旭柱 田野 《广东电力》 北大核心 2024年第10期55-65,共11页
配电系统是用户供电的“最后一公里”,决定了用户的供电质量,影响用户设备的高质量运行。为探索负荷扰动下配电系统电压幅值和相位动态(即电压矢量动态)问题,从逆变器惯量及刚度的内涵出发,提出了基于逆变器惯量刚度协同补偿的电压优化... 配电系统是用户供电的“最后一公里”,决定了用户的供电质量,影响用户设备的高质量运行。为探索负荷扰动下配电系统电压幅值和相位动态(即电压矢量动态)问题,从逆变器惯量及刚度的内涵出发,提出了基于逆变器惯量刚度协同补偿的电压优化方法,分析了该方法优化电压矢量的作用机理,并与目前常用的补偿装置对比。在MATLAB/Simulink平台上搭建典型的配电系统场景,仿真对比惯量刚度补偿器和静止无功发生器对电压矢量的改善效果,分析不同扰动下的电压动态变化和异步电动机的运行情况。结果表明:基于惯量刚度的协同补偿方法对电压幅值及相位的突变均有显著的抑制效果,在静止无功发生器加剧相位跳变的情况下,该方法能减少接近60%的跳变幅度,同时能够有效提升扰动下异步电动机的运行性能。这证明了所提优化方法的有效性。 展开更多
关键词 惯量刚度协同补偿 电压矢量 相位跳变 配电系统 异步电动机 动态优化
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基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制
5
作者 杨狂彪 马静子 +2 位作者 叶云翀 陈鼎新 石坚 《微特电机》 2024年第8期48-52,57,共6页
针对传统永磁同步电机有限控制集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)中的电流波动较大,提出了一种基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制(VFCS-MPTC),该策略扩展了候选电压矢量控制集。与传统的FCS-MPTC相比,VFCS-MPTC在保持恒定开... 针对传统永磁同步电机有限控制集模型预测转矩控制(FCS-MPTC)中的电流波动较大,提出了一种基于虚拟电压矢量的永磁同步电机模型预测转矩控制(VFCS-MPTC),该策略扩展了候选电压矢量控制集。与传统的FCS-MPTC相比,VFCS-MPTC在保持恒定开关频率的同时,较大降低了转矩纹波和电流谐波。采用了一种新的电压矢量优化选取策略,将候选电压矢量的数量从38个减少到9个,VFCS-MPTC在不影响控制性能的情况下显著降低了计算负担。通过仿真对比验证了VFCS-MPTC的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测控制 虚拟电压矢量 矢量优化 降低计算负担
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开绕组BLDCM直接转矩控制电压矢量特性研究
6
作者 华文韬 杨建飞 +6 位作者 邱鑫 陈秋仲 刘业 胡伦 周锴 刘畅 陈洪生 《微特电机》 2024年第4期8-15,共8页
基于直接转矩控制(DTC)的开绕组无刷直流电机(BLDCM)具有运行效率高、电压矢量多样、控制结构简单等优点,适用于工业领域。根据共直流母线开绕组BLDCM控制拓扑搭建了相应的数学模型,对该拓扑下电压矢量的特性进行理论分析及分类,并将电... 基于直接转矩控制(DTC)的开绕组无刷直流电机(BLDCM)具有运行效率高、电压矢量多样、控制结构简单等优点,适用于工业领域。根据共直流母线开绕组BLDCM控制拓扑搭建了相应的数学模型,对该拓扑下电压矢量的特性进行理论分析及分类,并将电压幅值不为零的电压矢量分为大、中、小三类。分析结果表明:在相同的运行条件下,大矢量作用下转矩变化率最大,小矢量作用下转矩变化率最小,中矢量居于两者之间。仿真结果验证了理论分析的正确性和控制方法的可行性。 展开更多
关键词 无刷直流电机 开绕组 直接转矩控制 两相导通 电压矢量
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基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无传感器控制
7
作者 邓钊 《中国科技期刊数据库 工业A》 2024年第1期0081-0084,共4页
永磁同步电机具有效率高、功率密度大、结构简单等优点,在工业和民用领域中得到广泛应用。传统的电机控制方法需要在电机的转子位置或转速传感器上安装传感器,增加了系统的成本。为了解决传统的电压传感器对永磁同步电机运行的影响,提... 永磁同步电机具有效率高、功率密度大、结构简单等优点,在工业和民用领域中得到广泛应用。传统的电机控制方法需要在电机的转子位置或转速传感器上安装传感器,增加了系统的成本。为了解决传统的电压传感器对永磁同步电机运行的影响,提出一种基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无传感器控制方法。该方法以电机模型为基础,利用电压矢量脉冲注入法检测到的转子位置信息来辨识出转子速度。与传统的测速方法相比,该方法具有响应速度快、估计精度高、硬件结构简单等优点,可以应用于永磁同步电机的无传感器控制系统中。实验结果表明,该方法在永磁同步电机的无传感器控制系统中具有较好的动静态性能。 展开更多
关键词 电压矢量脉冲注入法 永磁同步电机 无传感器控制
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基于自适应零电压矢量双脉冲法的永磁同步电机带速重投策略 被引量：1
8
作者 张国强 李润东 +3 位作者 黄圆明 丁大尉 王高林 徐殿国 《电气传动》 2023年第12期10-15,共6页
在某些特殊应用场合,永磁同步电机运行过程中可能发生断电,需要其在旋转状态下重新启动,即带速重投,准确的初始位置/转速观测是带速重投的基础。针对传统零电压矢量脉冲法在高转速下初始位置/转速观测时脉冲宽度和脉冲间隔无法自动调节... 在某些特殊应用场合,永磁同步电机运行过程中可能发生断电,需要其在旋转状态下重新启动,即带速重投,准确的初始位置/转速观测是带速重投的基础。针对传统零电压矢量脉冲法在高转速下初始位置/转速观测时脉冲宽度和脉冲间隔无法自动调节的问题,研究零电压矢量脉宽和脉冲间隔自适应调节策略。通过比较实时监测的短路电流矢量幅值与所设置的临界值,进行零电压矢量脉冲宽度自适应调节;根据零电压矢量单脉冲法的转速预估结果,实现脉冲间隔自适应调节。实验结果表明,所研究的自适应零电压矢量双脉冲法能够针对不同的初始转速自适应确定合适的脉宽和脉冲间隔,有利于提高高转速下初始位置/转速观测和带速重投性能。 展开更多
关键词 永磁同步电机 带速重投 初始位置/转速观测 自适应零电压矢量双脉冲法
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基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无传感器控制
9
作者 史涔溦 朱韬 邱建琪 《微电机》 2023年第4期41-47,共7页
永磁同步电机无传感器控制开环起动困难,电机容易出现失步,且传统的预定位方法会使电机产生转向不确定的强制转动,文章提出一种基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无位置传感器初始定位和平滑起动技术,分六电压矢量脉冲注入法初始定... 永磁同步电机无传感器控制开环起动困难,电机容易出现失步,且传统的预定位方法会使电机产生转向不确定的强制转动,文章提出一种基于电压矢量脉冲注入法的永磁同步电机无位置传感器初始定位和平滑起动技术,分六电压矢量脉冲注入法初始定位和两电压矢量脉冲注入法加速两个阶段,能够持续、动态的估算转子在零低速阶段的位置信息,实现从静止到中高速全速域范围无位置传感器闭环运行。仿真和实验结果表明,所提控制算法不存在预定位时的强制转动,能够避免电机起动过程中的失步问题,且相较于高频注入法不需要复杂的信号调制和提取环节,算法简单,具有较好的实际应用价值。 展开更多
关键词 永磁同步电机 无传感器控制 电压矢量脉冲注入
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基于SHEPWM电压矢量寻优的中点电位平衡控制算法 被引量：1
10
作者 霍冬阳 孟庆云 +2 位作者 胡安琪 周亮 李卫超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期5142-5150,共9页
随着中高压大功率逆变器的快速发展,降低开关损耗、提高系统效率越来越受到重视,而降低开关损耗最常见的方法就是降低开关频率。降低功率器件的开关频率会导致输出电能的谐波特性变差,应用特定谐波消除脉宽调制(specific harmonic elimi... 随着中高压大功率逆变器的快速发展,降低开关损耗、提高系统效率越来越受到重视,而降低开关损耗最常见的方法就是降低开关频率。降低功率器件的开关频率会导致输出电能的谐波特性变差,应用特定谐波消除脉宽调制(specific harmonic elimination pulse width modulation,SHEPWM)在低开关频率下能够保证良好的谐波性能,但中点钳位型(neutral point clamped,NPC)三电平逆变器在SHEPWM应用下存在固有的中点电位不平衡问题,需要进行中点电位主动平衡控制。为了保持SHEPWM良好的谐波特性和低开关频率特点,现有的开关角修正法和冗余小矢量法的中点电位控制能力较弱。针对两种传统中点电位控制算法的不足,提出了一种基于SHEPWM电压矢量寻优的中点电位平衡控制算法。通过建立中点电位代价函数,遍历电压矢量,同时实现了开关状态和作用时间的在线修正,加快了中点电位平衡速度。实验结果表明,在相同的冗余小矢量切换限制次数和开关角修正值下,电压矢量寻优法的中点电位平衡时间最短。所提出的算法兼顾了开关频率和平衡时间等因素,相较于两种传统平衡算法的单独应用具有更快的平衡速度。 展开更多
关键词 三电平逆变器 中点钳位 中点电位平衡 特定次谐波消除 低开关频率 电压矢量 开关角
原文传递
永磁同步电机低共模电压和低复杂度无差拍预测控制
11
作者 李耀华 邓益志 +1 位作者 童瑞齐 张鑫泉 《电机与控制应用》 2024年第10期19-27,I0003,共10页
针对永磁同步电机无差拍预测控制共模电压较大的问题,在一个控制周期内采用相位相反的基本电压矢量来生成虚拟零电压矢量抑制共模电压,并采用动态选择虚拟电压矢量生成方式来减小开关频率。为了提升无差拍预测控制性能,构造12个虚拟非... 针对永磁同步电机无差拍预测控制共模电压较大的问题,在一个控制周期内采用相位相反的基本电压矢量来生成虚拟零电压矢量抑制共模电压,并采用动态选择虚拟电压矢量生成方式来减小开关频率。为了提升无差拍预测控制性能,构造12个虚拟非零电压矢量来增加备选电压矢量。仿真结果表明:与7个基本备选电压矢量相比,基于19个备选电压矢量的无差拍预测控制降低转矩脉动6.89%,降低磁链脉动13.33%,同时共模电压也得到有效抑制。相较固定生成方式,动态选择虚拟电压矢量生成方式可降低开关频率25.89%。虽然该方法可有效提升系统性能,但增加遍历次数,极大增大计算量。为提高算法实时性,提出一种通过判断理想电压矢量所在区域来确定最优电压矢量简化确定方法,无需遍历计算,减小运算负担。基于STM32H743IIT6单片机实时性试验表明:相较于7个基本电压矢量,采用19个电压矢量算法执行时间增大273.40%,最优电压矢量简化确定方法执行时间减小88.09%。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测控制 无差拍控制 共模电压 虚拟电压矢量 运算负担
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永磁同步电机模型预测转矩控制共模电压抑制研究
12
作者 李耀华 邓益志 +1 位作者 张鑫泉 童瑞齐 《电机与控制应用》 2024年第7期33-42,共10页
针对永磁同步电机模型预测转矩控制共模电压较大的问题,对比分析了磁链、转矩和共模电压共同控制、直接去除零电压矢量和虚拟零电压矢量三种抑制共模电压的方法。仿真结果表明,三种方法均可有效抑制共模电压。前两种方法均未采用零电压... 针对永磁同步电机模型预测转矩控制共模电压较大的问题,对比分析了磁链、转矩和共模电压共同控制、直接去除零电压矢量和虚拟零电压矢量三种抑制共模电压的方法。仿真结果表明,三种方法均可有效抑制共模电压。前两种方法均未采用零电压矢量,导致磁链脉动和转矩脉动增大;虚拟零电压矢量方法既保留了零电压矢量,又有效抑制了共模电压,但开关频率有所增大;动态虚拟零电压矢量选择开关次数最小的零电压矢量生成方式,可在控制性能基本相当的前提下,有效减小开关频率,综合性能最优。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测转矩控制 共模电压 虚拟零电压矢量
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电源电压矢量快速定位的AC/DC变换器选择性控制 被引量：1
13
作者 孙元岗 同向前 +1 位作者 窦文彬 黄晶晶 《电力电子技术》 北大核心 2023年第6期105-108,共4页
为了提高交直流配电网中柔性互联装置的控制精度和扰动抑制能力,避免冗余计算问题,提出了一种基于电源电压合成矢量快速定位的AC/DC变换器功率选择性控制方法。采用一种并行处理的逻辑计算方法获得电源电压矢量所在扇区,避免了传统功率... 为了提高交直流配电网中柔性互联装置的控制精度和扰动抑制能力,避免冗余计算问题,提出了一种基于电源电压合成矢量快速定位的AC/DC变换器功率选择性控制方法。采用一种并行处理的逻辑计算方法获得电源电压矢量所在扇区,避免了传统功率控制中的坐标变换和锁相环节,节省了处理器资源;在功率内环制定了开关选择优先级,在固定时间间隔内结合场景需求实现开关状态的实时选择。与传统功率控制策略的仿真和实验对比,进一步验证了所提选择性控制方法在稳态控制精度、扰动抑制以及暂态响应方面的优越性。 展开更多
关键词 变换器 柔性互联装置 功率控制 电源电压矢量
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基于三矢量的PWM整流器改进模型预测直接功率控制方法
14
作者 李善寿 朱世璠 谢陈磊 《安徽建筑大学学报》 2024年第5期46-54,共9页
为解决传统模型预测直接功率控制存在的开关频率不恒定、计算量大、共模电压大问题,设计了一种三矢量模型预测直接功率控制方法。该方法通过在单个控制周期内输出三个不同电压矢量,克服了传统方法因连续多个周期输出相同电压矢量造成的... 为解决传统模型预测直接功率控制存在的开关频率不恒定、计算量大、共模电压大问题,设计了一种三矢量模型预测直接功率控制方法。该方法通过在单个控制周期内输出三个不同电压矢量,克服了传统方法因连续多个周期输出相同电压矢量造成的开关频率不恒定问题;同时,在两相静止坐标系中,通过优化空间电压矢量图划分方法,采用两个代价函数确定电网电压矢量所在扇区,将算法的遍历次数从27次降至10次,克服了传统方法计算量大的问题;此外,通过去除两个冗余零矢量PPP与NNN,将共模电压抑制在Udc/3以内。最后搭建了5kW实验样机进行实验验证,仿真与实验结果表明,该方法可以有效降低计算量,输出谐波和共模电压抑制效果优于传统方法。 展开更多
关键词 T型三电平 PWM整流器 模型预测直接功率控制 最优电压矢量序列 共模电压抑制
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单相级联整流器开路故障诊断和容错均压空间矢量脉宽调制算法 被引量：1
15
作者 徐翊宸 杨双寿 +3 位作者 王悦 杨帆 马兰 舒泽亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期4432-4444,共13页
针对单相级联H桥整流器(CHBR)的功率开关器件存在的开路故障问题,研究一种开关管开路故障的快速诊断算法,以及针对开关管开路故障的容错均压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。首先,该文分析单相CHBR功率开关管开路故障时电流流通路径的变化... 针对单相级联H桥整流器(CHBR)的功率开关器件存在的开路故障问题,研究一种开关管开路故障的快速诊断算法,以及针对开关管开路故障的容错均压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法。首先,该文分析单相CHBR功率开关管开路故障时电流流通路径的变化,建立电流误差变化率的分析模型,并提出一种基于电流误差变化率的快速诊断算法。该算法可以快速且准确地定位到故障开关管,且易于在程序中实现。其次,该文提出一种故障容错均压SVPWM算法,该算法在开关管开路故障时利用冗余矢量和冗余开关状态可以使系统在发生故障时仍然可以正常运行,并且各模块间的直流电压也能保持均衡。最后,通过仿真和实验验证了该文所提算法的可行性。 展开更多
关键词 单相级联H桥整流器 开路故障 在线诊断 空间电压矢量调制 容错算法
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基于虚拟电压矢量的磁场定向控制策略研究
16
作者 李超男 关新 +2 位作者 于占洋 吕安楠 李岩 《电机与控制应用》 2023年第12期66-73,共8页
针对双三相永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中定子相电流的谐波问题,在采用传统两矢量空间矢量脉宽调制算法的基础上,提出基于最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法的磁场定向控制策略。其次,针对最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法计算量大... 针对双三相永磁同步电机(PMSM)矢量控制系统中定子相电流的谐波问题,在采用传统两矢量空间矢量脉宽调制算法的基础上,提出基于最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法的磁场定向控制策略。其次,针对最大四矢量的空间矢量脉宽调制算法计算量大,设计复杂的问题,又提出了基于虚拟电压矢量的空间矢量脉宽调制算法的改进型磁场定向控制策略。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台,验证所提出的改进型控制算法策略的有效性。 展开更多
关键词 双三相永磁同步电机 空间矢量脉宽调制 虚拟电压矢量 磁场定向控制策略
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基于扩展电压矢量的双矢量模型预测电流控制 被引量：1
17
作者 回家泽 米乾宝 +2 位作者 顾鹏 张义 李庚 《微电机》 2023年第1期78-85,共8页
传统最优占空比控制只对q轴电流进行无差拍控制,d轴电流波动较大,三相电流总谐波畸变率较高,无功功率损耗严重。采用基于扩展电压矢量的最优占空比控制算法,通过增加备选电压矢量的种类,减小d轴电流波动,提升电机的电流稳态精度。提出... 传统最优占空比控制只对q轴电流进行无差拍控制,d轴电流波动较大,三相电流总谐波畸变率较高,无功功率损耗严重。采用基于扩展电压矢量的最优占空比控制算法,通过增加备选电压矢量的种类,减小d轴电流波动,提升电机的电流稳态精度。提出的基于十二个备选电压矢量的最优占空比控制算法计算量较大,一定程度上增加了电机实时控制延迟,使用基于q轴电流无差拍控制的滚动电压矢量组预选策略,减小电流预测次数,提升电机控制的实时性和响应性能。基于Simulink的仿真结果表明:所提算法有效降低了d轴电流脉动,且滚动电压矢量组预选策略对PMSM电气参数变化具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 模型预测电流控制 电压矢量 无差拍控制 永磁同步电机 电流脉动 鲁棒性
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基于新型虚拟矢量调制方法的IPMSM模型预测电流控制方法
18
作者 汪逸哲 黄晟 +2 位作者 廖武 张冀 黄守道 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2422-2433,共12页
模型预测控制方法已经被广泛应用于内置式永磁同步电机(IPMSM)的控制之中,传统模型预测控制方法由于候选电压矢量数量有限,在电机运行过程中会产生较大的电流和转矩谐波。为了增加候选电压矢量数量,提出了构建虚拟电压矢量的方法。但是... 模型预测控制方法已经被广泛应用于内置式永磁同步电机(IPMSM)的控制之中,传统模型预测控制方法由于候选电压矢量数量有限,在电机运行过程中会产生较大的电流和转矩谐波。为了增加候选电压矢量数量,提出了构建虚拟电压矢量的方法。但是在应用虚拟矢量调制方法时,系统计算的负担会随虚拟矢量数量的增加而增加,因此控制效果会受到系统计算能力的限制。针对此问题,该文提出了一种新型的虚拟电压矢量调制方法,首先将电压扇区进行细分来增加虚拟电压矢量的数量,然后通过对指令电压矢量坐标进行标幺化处理的方法求得其角度,最后从基础和虚拟电压矢量之中由角度搜索选出最优电压矢量。在该方法中,系统的计算量大小与虚拟电压矢量的数量无关,因此可以在不增加系统计算负担的情况下提升系统的控制性能。实验结果表明,与虚拟矢量数量受到限制的虚拟矢量预测控制方法相比,该方法有效减少了三相电流谐波含量,并且减少了控制算法的执行时间。 展开更多
关键词 永磁同步电机 模型预测电流控制 虚拟电压矢量 占空比调制
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基于反推控制的永磁同步电机稳定性单矢量控制策略
19
作者 余洋 张千慧 +1 位作者 余宗哲 米增强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期4377-4390,共14页
针对永磁同步电机传统单矢量控制需遍历所有基本矢量且忽略控制稳定性的问题,该文提出基于反推控制的永磁同步电机稳定性单矢量控制策略。首先,在建立dq0坐标系下永磁同步电机数学模型的基础上,推导设计常规反推控制器;其次,根据反推控... 针对永磁同步电机传统单矢量控制需遍历所有基本矢量且忽略控制稳定性的问题,该文提出基于反推控制的永磁同步电机稳定性单矢量控制策略。首先,在建立dq0坐标系下永磁同步电机数学模型的基础上,推导设计常规反推控制器;其次,根据反推控制器获取的控制电压确定最优电压矢量所在扇区,并通过数学推导证明每个扇区内必有一个稳定的基本电压矢量可供选择,提出通过基本电压矢量对应Lyapunov函数导数值两两比较的最优基本电压矢量选取方法;然后,对选取包括最优基本电压矢量在内的不同基本电压矢量时的控制性能进行对比分析;最后,对提出的控制策略进行仿真和实验验证。结果表明,在驱动恒转矩、恒惯量负载和变转矩、变惯量涡簧负载的多个场景下,该文提出的控制策略均能有效追踪参考转速,并且与传统模型预测电流控制相比,所提控制策略的稳定性更强、输出量波动更小。 展开更多
关键词 永磁同步电机 反推控制 单矢量控制 基本电压矢量 功率分配
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基于混合矢量调制的VIENNA预测控制研究
20
作者 党超亮 王艺华 +1 位作者 蒋泽豪 刘丁 《电力电子技术》 2024年第2期96-100,共5页
VIENNA整流器由于具有便于模块化、高功率密度、输出性能良好等优势,在站级快速充电电源、绿色数据中心、航空电源等方面获得广泛关注。有限集模型预测控制(FCS-MPC)作为一种性能优良的多目标控制算法,具有诸多优点,如控制算法简单,响... VIENNA整流器由于具有便于模块化、高功率密度、输出性能良好等优势,在站级快速充电电源、绿色数据中心、航空电源等方面获得广泛关注。有限集模型预测控制(FCS-MPC)作为一种性能优良的多目标控制算法,具有诸多优点,如控制算法简单,响应速度快,因此较适用于VIENNA整流电源控制系统。然而,传统FCSMPC中单开关周期内电压矢量集较少,作用单一矢量造成开关频率不固定,严重影响并网电流质量。基于此,提出一种基于混合电压矢量的模型预测控制策略,利用实矢量线性合成虚拟电压矢量的方式增加单周期内的电压矢量个数,使得跟踪误差得到减小的同时有效抑制电网电流纹波。最后,从静态、暂态等方面进行了仿真与实验分析验证。 展开更多
关键词 整流器 模型预测控制 电压矢量
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