计及中点电位平衡的PMSM三电平无权值预测磁链控制

摘要

针对永磁同步电机(PMSM)三电平模型预测转矩控制(MPTC)中存在中点电压波动、权值整定困难等问题,提出一种计及中点电压平衡的PMSM三电平无权值模型预测磁链控制(MPFC)方法.首先,将MPTC中对电机转矩和定子磁链幅值的控制转化为对定子磁链矢量的控制,从而构建了仅包含定子磁链dq分量的价值函数,消除了传统MPTC价值函数中的权重系数.在此基础上,根据正负冗余小矢量对中点电位作用效果相反的特性,通过有效筛选冗余小矢量,在不引入额外权值系数的前提下有效解决了三电平逆变器中点电压波动的问题.为进一步提高电机稳态性能,通过矢量分区提出了q轴磁链无差拍的占空比MPFC策略.最后,仿真和实验结果验证了所提方案的可行性和优越性.