滕青芳， 李国飞， 朱建国， 郭有光

(1.兰州交通大学 自动化与电气工程学院, 甘肃 兰州 730070；2.悉尼科技大学 工程与信息技术学院，澳大利亚 悉尼 2007)



三相四开关容错逆变器的PMSM驱动系统FCS-MPC策略

滕青芳1， 李国飞1， 朱建国2， 郭有光2

(1.兰州交通大学 自动化与电气工程学院, 甘肃 兰州 730070；2.悉尼科技大学 工程与信息技术学院，澳大利亚 悉尼 2007)

针对三相四开关容错逆变器的永磁同步电机(PMSM)驱动系统，基于模型参考自适应(MRAS)观测器，提出一种有限控制集模型预测控制(FCS-MPC)策略。考虑温度变化对永磁磁链影响，采用MRAS技术，实现了对永磁磁链的在线辨识；同时考虑降低逆变器开关频率的需求，设计开关频率可优化的FCS-MPC系统目标函数。与常规FCS-MPC方法比较，本方法可以有效减小系统控制过程的计算量，与此同时，本方法中的电流反馈特性可对四开关逆变器直流母线电容分压不平衡形成的不利影响实现自动抑制。仿真结果表明，本方法能够保证四开关容错逆变器驱动的PMSM系统持续稳定运行、具有良好运行性能，并能明显降低逆变器功率管的开关频率。

三相四开关容错逆变器；有限控制集模型预测控制；永磁同步电机；开关频率；永磁磁链辨识

0 引 言

作为常用驱动部件的三相六开关电压源逆变器(voltage source inverter, VSI)是电机控制系统潜在故障之一。如果VSI功率开关元件短路或断路，造成电机某相绕组开路，电机缺相运行会使输出转矩出现较大的波动，产生较大的机械噪音，系统的整体性能大大降低。……