三电平逆变器驱动的感应电机模型预测直接转矩控制系统.pdfVIP

、亳}乙与拄1IIIJ应闭2013，40(7) 控制与应用技术 EMCA 三 电平逆变器驱动的感应 电机模型 预测直接转矩控制系统木 王从刚， 曹晓冬 (中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州 221116) 摘 要：将模型预测控制应用于电机调速领域 ，对三电平逆变器驱动的感应电机模型预测直接转矩 控制(MPDTC)系统进行了研究。MPDTC系统利用感应 电机 的离散化数学模型对三电平逆变器 27种电 压空间矢量对应的定子磁链和转矩未来状态进行预测 ，构造定子磁链和转矩的给定值与预测值偏差的 目标函数 ，滚动优化 ，选取最优开关状态 ，实现对转矩和磁链的有效控制 。仿真结果表明MPDTC策略具 有转矩动态响应快 ，速度和定子磁链跟踪性能好 ，转矩脉动较小等优点 。 关键词：感应电机；三电平逆变器；模型预测 ；直接转矩控制 中图分类号：TM464 文献标志码 ：A 文章编号：1673—6540(2013)07-0027-05 ModelPredictiveDirectTorqueControlSystem ofInduction M otorFedbyThree．LevelInverter WANG Conggang， CAOXiaodong (SchoolofInformationandElectricalEngineering，ChinaUniversityof MiningandTechnology，Xuzhou221116，China) Abstract：Modelpredictivecontrolwasusedinthefieldofmotorspeedcontro1．Themodelpredictivedirect torquecontrol(MPDTC)system ofinductionmotorfedbythethreel·evelinverterwasdiscussed．Thediscrete mathematicalmodelofinductionmotorwasusedbythecontrolstrategytopredictthefuturestatesofstatorfluxand torque，corresponding27kindsofthree-levelinvertervoltagespacevector．Thedeviationsofthegivenvaluesand predictedvaluesforstatorfluxandtorquewereconstructed．Thentheoptimalswitchingstatewasselectedbyrolling optimizationtoachievetheeffectivecontroloftorque andflux．TheresultsshowedthatMPDTC strateyg hasthe advantagesofrapidtorqueresponse，goodtrackingperformanceofspeedandstatorflux，andsmalltorqueripple． Keywords：inductionmotor；three—levelinverter；modelprediction；directtorquecontrol(DTC) 制，但存在转矩脉动大、开关频率不定的缺点。近 0 引 言 年来，模型预测控制 (ModelPredictiveControl， 感应电机因具有结构简单、成本低、坚固耐用 MPC)中的有限控制集模 型预测控制 (FCS— 等优点而应用广泛 1]，其传统的高动态性能调速 MPC) 在 电力电子与电力传动领域得到了应