基于永磁同步电机的背靠背变换器控制策略研究

发布时间：2020-10-24 15:19

　　 随着科技的进步与电机控制技术的发展,在交流电机调速系统中,以IGBT为主要部件的背靠背变换器以其功率因数高、直流侧紧凑、能量双向流动等优势,在交流电机调速领域得到了广泛应用。本文主要针对基于永磁同步电机的背靠背变换器系统的控制策略展开研究。本文首先研究了PWM整流器的基本原理,为了解决PWM整流器传统预测功率控制中功率内环的稳态误差问题,研究了基于内模原理的预测直接功率控制方法。其次,对永磁同步电机的模型和控制原理进行了详细研究,推导了永磁同步电机的电流预测控制算法。最后,研究了背靠背变换器中功率前馈补偿的协调控制策略,以改善传统网侧、机侧独立控制时,负载突变引起的直流母线电压波动的问题,提高系统的抗负载扰动能力。基于上述理论,本课题在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,分别对PWM整流器、背靠背变换器系统进行了仿真研究。并构建了以TMS320F28069为控制器的两电平背靠背电力电子变换器平台。在该实验平台上,对上述理论研究进行实验验证。仿真与实验结果表明,与传统预测直接功率控制相比,采用基于内模原理的预测直接功率控制减小了功率内环的稳态误差。与传统网侧、机侧独立控制相比,采用负载功率前馈控制的系统,在负载发生变化时,直流侧母线电压波动有效减小。
【学位单位】：西安理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TM341;TM46
【部分图文】：

（a）减速时电机速度性能 （b）加速时电机速度性能图 6-20 电流预测控制时电机加减速性能Fig. 6-20 Motor Acceleration and Deceleration Performance under Current Predictive Control由图 6-20 可以看出，在电机给定速度由 1000rpm 变为 200rpm 时，速度经过一个 0.1s左右的调节时间后达到给定值，其超调约为 50rpm，在电机给定速度由 200rpm 变为 1000rpm时，速度经过 0.2s 左右的调节时间后达到给定值，超调约为 40rpm。实验表明了 PMSM 预
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本文编号：2854627