永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)三電平直接轉(zhuǎn)矩控制算法.pdf

1、永磁同步電機在電動汽車和軌道交通等領域的應用越來越廣泛，其調(diào)速性能的優(yōu)劣越來越受重視;直接轉(zhuǎn)矩控制具有控制簡單、快速響應等特點，與三電平逆變器和SVPWM算法的結(jié)合可以減小轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動并固定開關頻率，解決傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制存在的這些問題。因此，研究永磁同步電機-三電平逆變器系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制并完成PI調(diào)節(jié)控制算法控制器的參數(shù)設計，具有重要的工程意義。本文以實現(xiàn)基于PI和SVPWM的永磁同步電機三電平直接轉(zhuǎn)矩控制算法及其PI調(diào)節(jié)控制算法控制

2、器參數(shù)設計為目標，對基于三電平逆變器的PI調(diào)節(jié)直接轉(zhuǎn)矩控制算法進行了深入研究，可為永磁同步電機在大功率應用場合提供控制算法的理論和技術支持。本文的具體研究工作如下:
　　首先分別介紹了永磁同步電機與三電平逆變器的簡化數(shù)學模型，給出空間電壓矢量的定義并分析其對中點電位的影響，然后對基于60°坐標系下的SVPWM算法進行了理論分析與仿真研究，并在其中嵌入中點電位控制方案。
　　其次分析了空間電壓矢量對電磁轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的影響，借

3、鑒傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制查表法并結(jié)合三電平逆變器的特點，分析基于合成矢量查表法的三電平直接轉(zhuǎn)矩控制算法;結(jié)合三電平逆變器SVPWM算法，研究基于SVPWM的三電平直接轉(zhuǎn)矩控制，其中轉(zhuǎn)矩與磁鏈控制器采用PI調(diào)節(jié)器，這些算法的有效性和可行性通過對仿真結(jié)果的分析得到了驗證;然后開展轉(zhuǎn)矩與磁鏈PI控制器的參數(shù)設計研究，推導了永磁同步電機-三電平逆變器控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)框圖，采用自動控制中閉環(huán)幅頻特性峰值最小準則和二階“最優(yōu)”模型動態(tài)性能要求設計各環(huán)節(jié)