三相八开关容错逆变器驱动PMSM控制策略的研究

发布时间：2022-05-08 15:34

　　由于永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM）具有效率高、维修方便等优点,被广泛应用于农业生产等领域。因此,永磁同步电机控制将成为控制系统领域的必然趋势。目前,电压源逆变器的驱动电机控制系统主要有:两电平和三电平中点钳位（Neutral-Point-Clamped,NPC）性逆变器。三电平NPC性逆变器与两电平相比具有电磁干扰小、开关损耗小等优点。如果三电平NPC逆变器桥臂的一部分发生故障,则电动机控制系统也会发生故障,并且该系统将不再能够正常运行。它甚至可能影响整个系统的安全运行并造成不必要的损失。逆变器在性能较高的交流控制系统中是最容易出现故障的。因此,对系统进行容错控制具有重要性的意义。通过这些年的研究,发现了三电平NPC逆变器容错控制方案。与其他容错系统相比,该解决方案具有更简单的结构,而且还具有更低的成本和更高的抗负载能力。近年来,模型预测转矩控制（Model Predictive Torque Control,MPTC）被尤为重视。MPTC约束处理能力较好。它能明显地减少转矩脉动,降低电流总谐波值（Total Harm... 

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三电平NPC型逆变器拓扑结构图

故障后的拓扑结构(A)

兰州交通大学工程硕士学位论文-5-图1.3故障后的拓扑结构(B)1.4论文主要研究内容针对本文系统的研究，将通过以下内容进行展开：第1章首先介绍论文整体的研究背景和意义，然后介绍了PMSM控制策略和电流传感器故障的现状。第2章首先对永磁同步电机的结构进行一定的分析介绍。其次，对永磁同步电机工作原理进行分析。最后，开始研究推导线性系统的一些坐标变换，并详细阐述它们的实现过程。第3章设计永磁同步电机模型预测控制系统，阐述其结构，进行仿真分析。第4章设计基于三相八开关容错逆变器(TPESFTI)驱动永磁同步电机系统MPTC。其中，包含的内容有八开关容错逆变器的数学模型，永磁同步电机的数学模型，母线电容分压不均衡问题，直流侧电容电压波动情况以及八开关容错前后系统的比较分析等。第5章设计永磁同步电机系统的新型控制策略。其中，包含的内容有分数阶滑模观测器的设计、转速估计的设计，一阶跟踪微分器的设计等，通过仿真这些设计进行一定的分析以及验证。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3651915