基于三電平優化矢量的異步電機模型預測直接轉矩控制

林宏民 吳曉新 樂勝康 宋文祥

摘 要：針對模型預測三電平直接轉矩控制需對27個電壓矢量進行價值函數優化評估，使得計算量過大而不利于實際應用的問題，提出一種基于三電平優化矢量選擇器的異步電機模型預測控制方案，根據轉矩和定子磁鏈的給定值得到期望的優化電壓矢量，只需對優化電壓矢量所在扇區的有限的4個矢量進行優化評估，有效降低了求解計算量。進一步地，為降低開關頻率，在價值函數上加入對IGBT開關切換次數的約束，形成具有開關頻率限制的模型預測控制策略，在兼顧轉矩和磁鏈偏差的同時降低逆變器開關頻率。針對三電平預測控制中的中點電壓平衡問題，根據中點電壓大小和電機電流方向，實現了中點電壓平衡控制。仿真和實驗結果驗證了所提出控制方案的正確性和可行性。

關鍵詞：異步電機；三電平逆變器；模型預測直接轉矩控制；開關頻率約束；中點電壓平衡

中圖分類號：TM 343

文獻標志碼：A

文章編號：1007-449X（2018）08-0065-10