永磁同步電機準Z源驅動器直流側電壓控制的研究.pdf

1、在由直流電源和電壓型逆變器構成的永磁同步電機控制系統(tǒng)中，其母線電壓固定不可調。在復雜的工況下，直流鏈電壓會出現(xiàn)頻繁的波動，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和控制性能。為解決這一問題，通常的做法是在直流輸入電源和逆變器之間加入DC-DC變換器，使得直流鏈電壓保持恒定。準 Z源逆變器作為一種新型變換器，能夠同時對直流鏈電壓和交流相電壓進行調制，為解決上述問題提供新途徑。本文主要研究應用于永磁同步電機驅動的準Z源逆變器建模與控制相關問題。
　　準Z源逆

2、變器屬于非線性時變電路，本文采用狀態(tài)空間平均法推導了改進型空間電壓矢量調制（MSVPWM）方法下的靜態(tài)工作點和小信號線性模型，并且通過與電路仿真模型的對比，驗證了小信號線性模型的正確性。基于此模型，進一步分析了幾種典型的電路參數(shù)和控制參數(shù)對準Z源逆變器系統(tǒng)動態(tài)特性的影響。
　　為提高直流鏈電壓動態(tài)特性，以準Z源逆變器數(shù)學模型為基礎，設計了直流鏈電壓閉環(huán)系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)采用直流鏈電壓外環(huán)和電感電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)結構。電流內(nèi)環(huán)用以提高響應

3、速度，電壓外環(huán)使得實際輸出電壓跟隨給定值。在反饋控制基礎上，加入了電機功率前饋控制策略，解決在電動汽車等負載工況頻繁變化時對直流鏈電壓的影響問題。實驗結果證明，采用的雙閉環(huán)反饋控制結構的電壓閉環(huán)系統(tǒng)有良好的穩(wěn)定性和暫態(tài)響應，而功率前饋策略有效的補償了功率變化對直流鏈電壓的影響。
　　電機的轉速范圍受到直流鏈電壓的限制，為了拓寬轉速，通常的做法是采取弱磁擴速的方法。但弱磁控制需要加入直軸去磁電流，增加了電機的銅損，降低了驅動系統(tǒng)的效