基于理想电压矢量位置的永磁同步电机模型预测电流控制

1

作者 程勇 颜宇尧 杜光辉 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第4期135-146,共12页

针对永磁同步电机采用传统三矢量模型预测电流控制时存在的运算复杂、延时较高等问题,提出一种基于理想电压矢量位置的模型预测电流控制策略。首先,根据矢量合成和扇区划分原理,在线寻优选择第一最优电压矢量,接着通过引入额外电压矢量... 针对永磁同步电机采用传统三矢量模型预测电流控制时存在的运算复杂、延时较高等问题,提出一种基于理想电压矢量位置的模型预测电流控制策略。首先,根据矢量合成和扇区划分原理,在线寻优选择第一最优电压矢量,接着通过引入额外电压矢量,对原基本电压矢量所在扇区进行细分并结合理想电压矢量位置选择第二最优电压矢量,最后由开关切换次数最少原则确定零矢量。其次,为进一步减小计算量,所选电压矢量的作用时间基于直交轴分量误差最小原则算出。此外,为确保系统控制性能在不同工况下均能保持良好,根据电机的运行状态优化设计了价值函数结构。仿真和实验结果表明,所提算法减少了电压矢量的寻优次数和控制器的计算时间,提高了系统的响应速度和跟踪能力,降低了控制延时,减小了电流和转速脉动,具有良好的动态响应和稳态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模型预测电流控制 矢量位置 矢量作用时间 价值函数 响应速度

在线阅读 下载PDF 职称材料

小偏差永磁同步电机双矢量模型预测控制 被引量：5

2

作者 陈荣 翟凯淼 舒胡平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期155-165,共11页

传统的永磁同步电机双矢量模型预测控制的合成电压矢量与参考电压矢量的偏差较大,且存在计算量大、开关频率高的缺点,在实际工况中难以实现良好的控制性能。为了解决上述问题,提出一种小偏差永磁同步电机双矢量模型预测控制策略,通过分... 传统的永磁同步电机双矢量模型预测控制的合成电压矢量与参考电压矢量的偏差较大,且存在计算量大、开关频率高的缺点,在实际工况中难以实现良好的控制性能。为了解决上述问题,提出一种小偏差永磁同步电机双矢量模型预测控制策略,通过分析参考电压矢量的变化规律,构造新的电压矢量选择表,将电压矢量的选择范围从六个降为三个,减小计算量的同时也降低了开关频率;针对传统的作用时间计算方法存在的问题,提出基于偏差最小原则的作用时间计算方法,并详细证明了该方法的优越性。仿真和实验结果显示,所提出的方法能够有效减小计算量和降低开关频率,同时具有较好的稳态和动态性能。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模型预测控制 小偏差 双矢量 低开关频率 作用时间

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种准Z源逆变器驱动的六相永磁同步电动机转矩脉动抑制

3

作者 高晗璎 舒天浩 赵康旭 《电机与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期81-93,共13页

与三相永磁同步电动机(PMSM)相比,六相PMSM在抑制转矩脉动和故障容错等方面具有优势,适用于航空航天、国防等对可靠性有较高要求的领域。目前,六相PMSM系统大多使用的是电压源逆变器,特点是交流侧输出受限于电源电压,且逆变器中桥臂的... 与三相永磁同步电动机(PMSM)相比,六相PMSM在抑制转矩脉动和故障容错等方面具有优势,适用于航空航天、国防等对可靠性有较高要求的领域。目前,六相PMSM系统大多使用的是电压源逆变器,特点是交流侧输出受限于电源电压,且逆变器中桥臂的死区会使输出电流发生畸变,使电动机产生转矩脉动。准Z源逆变器是一种集逆变和升压于一体的新型功率变换结构,且无需死区时间。将六相PMSM和准Z源逆变器结合在一起,提出一种新的空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略,针对算法中有效矢量对q轴电流的变化进行补偿,并将直通时间插入到有效矢量之间,以抑制q轴电流脉动,从而减小转矩脉动,且该方法对零矢量的最大利用率可达100%。最后,通过仿真和实验验证了该PWM调制方式对转矩脉动抑制的有效性及可行性。 展开更多

关键词 转矩脉动抑制 四矢量SVPWM 准Z源逆变器 升压 矢量作用时间 永磁同步电动机

在线阅读 下载PDF 职称材料

双三相永磁同步电机的多矢量模型预测电流控制策略

4

作者 张伟 赵耀 《上海电力大学学报》 CAS 2024年第5期475-483,共9页

针对双三相永磁同步电机在传统矢量控制中电流脉动较大的问题,提出了一种基于电压矢量合成原理的多矢量模型预测电流控制策略。首先,通过结合双dq解耦变换与三相解耦脉宽调制(PWM)算法,将电机的每组三相绕组视为基本单元。其次,在每个... 针对双三相永磁同步电机在传统矢量控制中电流脉动较大的问题,提出了一种基于电压矢量合成原理的多矢量模型预测电流控制策略。首先,通过结合双dq解耦变换与三相解耦脉宽调制(PWM)算法,将电机的每组三相绕组视为基本单元。其次,在每个控制扇区内,通过选择2个有效电压矢量和1个零矢量,构造出所需的目标电压矢量,并将其纳入备选电压矢量集,以实现任意方向和幅值的电压覆盖。最后,采用dq轴电流的无差拍算法确定各矢量的作用时间。仿真结果表明,所提控制策略显著降低了电流脉动,增强了系统稳定性。 展开更多

关键词 双三相永磁同步电机 电流脉动 模型预测电流控制 矢量作用时间

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种改进型的SVPWM算法研究 被引量：24

5

作者 吴丽华 高慧芝 +1 位作者 刘政 杨明玲 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期57-63,共7页

通常采用的SPWM(space pulse width modulation)算法电压利用率低、谐波多,而一般SVP-WM(space vector pulse width modulation)算法结构复杂。针对以上问题,研究了一种改进型的SVP-WM算法,将输入的两路正交正弦电压Uα和Uβ进行简单的... 通常采用的SPWM(space pulse width modulation)算法电压利用率低、谐波多,而一般SVP-WM(space vector pulse width modulation)算法结构复杂。针对以上问题,研究了一种改进型的SVP-WM算法,将输入的两路正交正弦电压Uα和Uβ进行简单的加减及逻辑运算就得到了合成矢量所在的扇区,通过查表便可以得到该扇区基础合成矢量的作用时间,并由此计算出三相合成圆形磁链的作用时间,再根据脉宽调制原理生成圆形磁链脉冲,从而实现了该算法。最后通过仿真验证了算法的正确性,并且运用于异步电机系统中能够实现其功能。 展开更多

关键词 矢量控制 脉宽调制 扇区 基础合成矢量作用时间

在线阅读 下载PDF 职称材料

SVPWM三相电压型逆变器的仿真研究 被引量：7

6

作者 闫大新 于雁南 姜华 《系统仿真技术》 2012年第1期56-61,共6页

以三相电压型逆变器为基础,根据空间矢量脉宽调制(SVPWM)基本原理详细分析研究了电压矢量作用时间和扇区分配问题,以α-β坐标为基础,建立了互差π/3的x-y-z时间坐标系,提出了不同扇区矢量作用时间长短根据期望极值判断的原则。介绍了MA... 以三相电压型逆变器为基础,根据空间矢量脉宽调制(SVPWM)基本原理详细分析研究了电压矢量作用时间和扇区分配问题,以α-β坐标为基础,建立了互差π/3的x-y-z时间坐标系,提出了不同扇区矢量作用时间长短根据期望极值判断的原则。介绍了MATLAB中M文件编程的仿真方法,建立了MATLAB程序嵌入式主要功能模块,逆变器采用数字PID控制,利用Simulink对系统进行了综合仿真分析及试验,给出了仿真及实验波形,为实现SVPWM逆变器的数字控制提供参考。 展开更多

关键词 空间矢量脉宽调制 M文件编程 矢量作用时间 极值判断原则

在线阅读 下载PDF 职称材料

SVPWM关键问题研究及方法统一 被引量：4

7

作者 严海龙 潘锦翔 +2 位作者 许可 林鸿 郑宜湉 《电子质量》 2021年第6期1-4,共4页

电压空间矢量PWM技术(SVPWM)是从电动机的角度出发,使交流电动机获得圆形磁场,达到较高控制性能的同时也提高了直流电压利用率。其具体实现涉及到三个关键问题,即电压空间矢量所在扇区的判断、基本矢量作用时间的计算、基本矢量的作用... 电压空间矢量PWM技术(SVPWM)是从电动机的角度出发,使交流电动机获得圆形磁场,达到较高控制性能的同时也提高了直流电压利用率。其具体实现涉及到三个关键问题,即电压空间矢量所在扇区的判断、基本矢量作用时间的计算、基本矢量的作用顺序及比较寄存器的赋值。针对这三个问题进行了深入的研究,并将有关文献提出的几种方法进行了比较与统一。 展开更多

关键词 空间矢量 扇区 作用时间 作用顺序 方法统一

在线阅读 下载PDF 职称材料

VVVF控制用SVPWM算法设计 被引量：1

8

作者 贺虎成 肖杰 +1 位作者 赵熙 张玉峰 《微特电机》 北大核心 2015年第4期68-69,84,共3页

为了解决传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)实现比较复杂的问题,针对异步电动机变压变频(VVVF)控制,设计了一种SVPWM实现方案,详细推导了所设计SVPWM算法的扇区判断和矢量作用时间。最后,利用该算法制作了VVVF变频器样机,驱动三相异步电动机... 为了解决传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)实现比较复杂的问题,针对异步电动机变压变频(VVVF)控制,设计了一种SVPWM实现方案,详细推导了所设计SVPWM算法的扇区判断和矢量作用时间。最后,利用该算法制作了VVVF变频器样机,驱动三相异步电动机的实验结果验证了该算法的可行性。 展开更多

关键词 空间矢量脉宽调制 变压变频控制 异步电动机 矢量作用时间

在线阅读 下载PDF 职称材料

零电压矢量作用时间对间接矩阵变换器输出电压共模分量与谐波分量的影响分析 被引量：4

9

作者 李珊瑚 黄林峰 +2 位作者 王文圣 刘旭 韩旭 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第21期7943-7954,共12页

矩阵变换器(matrix converter,MC)现有调制方法难以兼顾输出谐波和共模这两者特性,同时也未量化调制参数对输出特性的影响。文中基于三重傅里叶变换原理,建立调制参数零电压矢量作用时间、电压传输比与输出电压共模分量和谐波分量的映... 矩阵变换器(matrix converter,MC)现有调制方法难以兼顾输出谐波和共模这两者特性,同时也未量化调制参数对输出特性的影响。文中基于三重傅里叶变换原理,建立调制参数零电压矢量作用时间、电压传输比与输出电压共模分量和谐波分量的映射关系,量化分析零电压矢量作用时间对共模分量和谐波分量的影响规律,为考虑零矢量作用时间对输出特性的调制方法提供理论基础和理论依据。基于零电压矢量作用时间对间接矩阵变换器(indirect matrix converter,IMC)输出特性的分析,在不同电压传输比下获得最优零电压矢量作用时间,大大降低输出低频共模分量幅值来有效抑制输出漏电流,进一步提高IMC输出性能。最后通过实验验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 间接矩阵变换器 零电压矢量作用时间 共模分量 谐波分量 三重傅里叶变换

原文传递

一种三电平逆变器SVPWM快速算法研究

10

作者 夏加宽 范倩 《电气技术》 2014年第7期6-11,共6页

三电平逆变器与两电平逆变器相比有许多优点,低开关频率下,载波频率及载波频率倍数处谐波含量低。但是三电平逆变器电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法结构复杂,控制器运算量较大。针对以上问题,本文提出一种改进型三电平SVPWM算法,该算... 三电平逆变器与两电平逆变器相比有许多优点,低开关频率下,载波频率及载波频率倍数处谐波含量低。但是三电平逆变器电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法结构复杂,控制器运算量较大。针对以上问题,本文提出一种改进型三电平SVPWM算法,该算法仅需简单的逻辑判断即可得到参考矢量的具体位置和合成参考矢量的最近3个矢量,大大简化了参考电压矢量的合成和作用时间的分配。最后,以三相永磁同步电机为被控对象,用Matlab/Simulink进行了验证,表明该方法的可行性和正确性。 展开更多

关键词 三电平 SVPWM 谐波 参考矢量 基础合成矢量作用时间

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种新颖的不对称六相SVPWM算法 被引量：4

11

作者 夏加宽 王桐 《电气技术》 2014年第2期9-13,19,共6页

针对传统的六相SVPWM算法比较复杂的问题,本文提出一种新颖简便的SVPWM算法。该算法只需通过输入的两路正交正弦电压U?和U?简单的加减及逻辑运算即可进行扇区判断,再利用查表得到基础矢量的作用时间,避免了传统六相SVPWM算法中三角函数... 针对传统的六相SVPWM算法比较复杂的问题,本文提出一种新颖简便的SVPWM算法。该算法只需通过输入的两路正交正弦电压U?和U?简单的加减及逻辑运算即可进行扇区判断,再利用查表得到基础矢量的作用时间,避免了传统六相SVPWM算法中三角函数计算等过程,简化了算法步骤。并以双三相永磁同步电机为被控对象,给出了基于Matlab/Simulink的SVPWM模块和系统的仿真模型,仿真结果验证了所提出算法的有效性。 展开更多

关键词 SVPWM 双三相永磁同步电机 扇区判断 基础合成矢量作用时间

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有中点电位非对称控制的VSVPWM技术

12

作者 江雨泽 付光杰 《电气传动》 2021年第4期40-46,共7页

在降低NPC式三电平逆变器中点电位波动问题时,传统的VSVPWM算法未考虑直流侧电容电压非对称情况。为此,需从理论上探讨对称时的虚拟矢量形式是否适用于非对称状态下的各虚拟矢量。提出了具有中点电位非对称控制的VSVPWM技术,并在引入中... 在降低NPC式三电平逆变器中点电位波动问题时,传统的VSVPWM算法未考虑直流侧电容电压非对称情况。为此,需从理论上探讨对称时的虚拟矢量形式是否适用于非对称状态下的各虚拟矢量。提出了具有中点电位非对称控制的VSVPWM技术,并在引入中点电位不平衡度的基础上通过改进零矢量的持续作用时间实现直流侧电容电压非对称控制。该方法具有较宽的调制比适用范围,并能够精确地控制直流侧电容电压,提高线电压质量,有效降低中点电位波动幅度。仿真和实验结果验证了该方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 三电平NPC逆变器 VSVPWM技术 中点电位波动 直流侧非对称控制 零矢量时间分配

在线阅读 下载PDF 职称材料