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基于磁链预测的PMSM无磁链环SVM-DTC研究

2021-06-22杨建飞张永民葛浩锐白晨光

微特电机 2021年6期

金 振,杨建飞,2,邱 鑫,2,张永民,葛浩锐,白晨光

(1.南京师范大学 电气与自动化工程学院,南京 210023;2.南京智能高端装备产业研究院有限公司,南京 210042)

0 引 言

传统的直接转矩控制(以下简称DTC)由于采用滞环的控制方式以及有限的电压矢量,不可避免地会带来转矩脉动大的问题[1]。在转矩脉动抑制方面,国内外学者做了大量研究。文献[2]重新划分扇区,制作了电压矢量选择表,有效降低了转矩脉动。文献[3-4]采用SVPWM技术驱动电机,并结合PI控制器确定相应的电压矢量,固定了控制周期,缓解了磁链、转矩波形脉动大与其响应速度快之间的矛盾。文献[5-6]尝试调整了基本电压矢量的作用时长,并适当插入零矢量,通过降低逆变器的换相频率达到了减小转矩脉动的目的。文献[7]提出了一种基于李雅普诺夫模型转矩预测的脉动抑制方法,以转矩跟踪和电流限制作为代价函数,从而确定电压矢量的占空比。文献[8]则提出了一种基于矩阵变换器占空比优化的DTC策略,建立了电压矢量与转矩磁链变化率的对应关系,并将开关管动作频率固定,抑制了转矩脉动。部分研究人员则将蚁群算法和人工神经网络算法成功应用于DTC中,优化了磁链和转矩波形,增强了控制系统的鲁棒性[9-10]。但是,上述研究方法对于磁链的控制均遵循文献[1]中保持定子磁链幅值恒定的思想。

文献[11]分析了永磁同步电机(以下简称PMSM)转矩变化规律,指出对隐极式电机转矩的有效控制在于对其定子磁链交轴分量的控制。……

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