永磁同步电机驱动系统三电平直接转矩控制算法

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1、，士学腿■ｍｍａｓｔｅｒＤＩＳＳＥＲＴＡＴ■遍论文题目：永磁同步电机驱动系统三电平霸国内图书分类号：ＴＭ９２１．２密级：公开国际图书分类号：６２１．３西南交通大学研究生学位论文永磁同步电机驱动系统三电平直接转矩■算５去年级２０１２级姓名高儒＿请学位级别工学硕士专业电气工程指导老师葛兴来副教授二〇一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ９２１．２Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１ＪＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵ

2、ｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＴＨＲＥＥ－ＬＥＶＥＬＤＩＲＥＣＴＴＯＲＱＵＥＣＯＮＴＲＯＬＦＯＲＰＥＲＭＡＮＥＮＴＭＡＧＮＥＴＳＹＮＣＨＲＯＮＯＵＳＭＯＴＯＲＤＲＩＶＥＳＹＳＴＥＭＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＧａｏＲｕＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｅｃａｌｉｔ：ＥｅｃｔｒｃａＥｎｎｅｅｒｎｐｉｙｌｉｌｇｉｉｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＡｓｓｏｃｉａｔｅＰｒｏｆｅｓｓｏ

3、ｒＧｅＸｉｎｇｌａｉＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国。家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不。保密０，使用本授权书‘十（请在以上方框内打）学位论文作者签名：＿指

4、导老师签名：＇＂＇Ｔ日期：：＞Ｓ＾０仏广：１日期２丨丨ｙ西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１在传统直接转矩滞环控制结构的基础上），研究了三电平逆变器合成矢量查表法的直接转矩控制，分析了不同的空间电压矢量对磁链和转矩的影响，并据此给出查°坐标系下的表法的开关表；引入空间电压矢量调制技术，釆用基于ＰＩ和６０三电平ＳＶＰＷＭ算法并嵌入中点电位控制方法。２）对直接转矩控制ＰＩ调节控制算法的控制器参数设计方法进行推导，从理论上分

5、析了查表法和ＰＩ调节控制算法的传递函数框图，在此基础上采用闭环幅频特性峰值最小准则和“”二阶最优模型动态性能要求设计参数，并对设计结果进行稳定性分析和仿真验证，仿真结果表明所设计的参数可以实现控制系统的稳定运行。３）搭建基于ｄＳＰＡＣＥ实时仿真器和小功率永磁同步电机的快速控制原型实验平台－，并在此平台上编写调制算法代码、搭建仿真模型，进行三电平逆变器永磁同步电机直接转矩控制算法的半实物实验验证。实验结果证明釆用本文的算法可以实现三电平直接转矩控制，从而验证了算法的有效性和正确性。本人

6、郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：＞）１＾对西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要永磁同步电机在电动汽车和轨道交通等领域的应用越来越广泛，其调速性能的优劣越来越受重视；直接转矩控制具有控制简单、快速响应等特点，与

7、三电平逆变器和ＳＶＰＷＭ算法的结合可以减小转矩和磁链脉动并固定开关频率，解决传统直接转矩控制存在的这些问题－三电平逆。因此，研究永磁同步电机变器系统直接转矩控制并完成ＰＩ调节控制ＰＩ和算法控制器的参数设计，具有重要的工程意义。本文以实现基于ＳＶＰＷＭ的永磁同步电机三电平直接转矩控制算法及其ｎ调节控制算法控制器参数设计为目标，可为永，对基于三电平逆变器的ＰＩ调节直接转矩控制算法进行了深入研究磁同步电机在大功率应用场合提供控制算法的理论和技术支持。本文的具体研究工作如下：首先分别介绍

8、了永磁同步电机与三电平逆变器的简化数学模型，给出空间电压矢°量的定义并分析其对中点电位的影响，然后对基于６０坐标系下的ＳＶＰＷＭ算法进行。了理论分析与仿真研究，并在其中嵌入中点电位控制方案其次分析了空间电压矢量对电磁转矩和定子磁链的影响，借鉴传统直接转矩控制查表法并结合三电平逆变器的特点，分析基于合成矢量查表法的三电平直接转矩控制算法，ＶＰＷＭ的三电平直接转矩控制，