异步电机低开关频率的模型预测磁链轨迹跟踪控制

摘要：

提出一种采用优化脉宽调制(pulse width modulation， PWM)的模型预测磁链轨迹跟踪控制方法，不需要实时估计定子磁链和电压的基波分量，实现了异步电机低开关频率下的优化PWM高性能闭环控制。通过将控制问题构造为一个带边界线性约束的二次目标函数型最优化问题，即二次规划(quadratic programming，QP)问题，采用有效集法实现其数值求解，将模型预测滚动优化策略结合到磁链轨迹跟踪控制器，在尽可能小地修正优化PWM开关角的同时消除跟踪磁链偏差，实现基于优化PWM的磁链轨迹跟踪控制。所提出的新型闭环控制系统在低开关频率下基于优化 PWM 获得较小的谐波畸变，同时通过磁链轨迹跟踪获得快速的动态响应。针对4kW小功率和1.6MW大功率的异步电机驱动系统的仿真结果表明，两组驱动系统获得的动静态性能相一致，充分验证了所提控制方案的有效性。

关键词：低开关频率、模型预测控制、定子磁链轨迹跟踪、优化脉宽调制

分类号：TM921

资助基金：国家自然科学基金项目51377102；台达环境与教育基金会“电力电子科教发展计划”资助项目DREG2013009。Project Supported by National Natural Science Foundation of China51377102;Grants from the Power Electronics Science and Education Development Program of the Delta Environmental & Educational FoundationDREG2013009

在线出版日期：2015-07-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：3144-3153