由于永磁同步電機（Permanent Magnet Synchronous Machine,PMSM）具有效率高、維修方便等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域。因此,永磁同步電機控制將成為控制系統(tǒng)領(lǐng)域的必然趨勢。目前,電壓源逆變器的驅(qū)動電機控制系統(tǒng)主要有:兩電平和三電平中點鉗位（Neutral-Point-Clamped,NPC）性逆變器。三電平NPC性逆變器與兩電平相比具有電磁干擾小、開關(guān)損耗小等優(yōu)點。如果三電平NPC逆變器橋臂的一部分發(fā)生故障,則電動機控制系統(tǒng)也會發(fā)生故障,并且該系統(tǒng)將不再能夠正常運行。它甚至可能影響整個系統(tǒng)的安全運行并造成不必要的損失。逆變器在性能較高的交流控制系統(tǒng)中是最容易出現(xiàn)故障的。因此,對系統(tǒng)進行容錯控制具有重要性的意義。通過這些年的研究,發(fā)現(xiàn)了三電平NPC逆變器容錯控制方案。與其他容錯系統(tǒng)相比,該解決方案具有更簡單的結(jié)構(gòu),而且還具有更低的成本和更高的抗負載能力。近年來,模型預測轉(zhuǎn)矩控制（Model Predictive Torque Control,MPTC）被尤為重視。MPTC約束處理能力較好。它能明顯地減少轉(zhuǎn)矩脈動,降低電流總諧波值（Total Harm... 

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三電平NPC型逆變器拓撲結(jié)構(gòu)圖

故障后的拓撲結(jié)構(gòu)(A)

蘭州交通大學工程碩士學位論文-5-圖1.3故障后的拓撲結(jié)構(gòu)(B)1.4論文主要研究內(nèi)容針對本文系統(tǒng)的研究，將通過以下內(nèi)容進行展開：第1章首先介紹論文整體的研究背景和意義，然后介紹了PMSM控制策略和電流傳感器故障的現(xiàn)狀。第2章首先對永磁同步電機的結(jié)構(gòu)進行一定的分析介紹。其次，對永磁同步電機工作原理進行分析。最后，開始研究推導線性系統(tǒng)的一些坐標變換，并詳細闡述它們的實現(xiàn)過程。第3章設(shè)計永磁同步電機模型預測控制系統(tǒng)，闡述其結(jié)構(gòu)，進行仿真分析。第4章設(shè)計基于三相八開關(guān)容錯逆變器(TPESFTI)驅(qū)動永磁同步電機系統(tǒng)MPTC。其中，包含的內(nèi)容有八開關(guān)容錯逆變器的數(shù)學模型，永磁同步電機的數(shù)學模型，母線電容分壓不均衡問題，直流側(cè)電容電壓波動情況以及八開關(guān)容錯前后系統(tǒng)的比較分析等。第5章設(shè)計永磁同步電機系統(tǒng)的新型控制策略。其中，包含的內(nèi)容有分數(shù)階滑模觀測器的設(shè)計、轉(zhuǎn)速估計的設(shè)計，一階跟蹤微分器的設(shè)計等，通過仿真這些設(shè)計進行一定的分析以及驗證。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于分數(shù)階滑模觀測器的感應(yīng)電機速度估計[J]. 繆仲翠,巨梅,黨建武,張昊,韓天亮.  中國礦業(yè)大學學報. 2016(06)
[2]結(jié)合開關(guān)表的三電平逆變器永磁同步電機模型預測轉(zhuǎn)矩控制[J]. 夏長亮,張?zhí)煲?周湛清,張國政,史婷娜.  電工技術(shù)學報. 2016(20)
[3]基于擴張狀態(tài)觀測器的無速度傳感器容錯逆變器驅(qū)動永磁同步電機系統(tǒng)自抗擾模型預測轉(zhuǎn)矩控制[J]. 滕青芳,李國飛,朱建國,郭有光.  控制理論與應(yīng)用. 2016(05)
[4]兩電平與三電平NPC逆變器單橋臂故障重構(gòu)拓撲SVPWM算法比較研究[J]. 劉勇超,葛興來,馮曉云.  中國電機工程學報. 2016(03)
[5]多電平電壓源型逆變器的容錯技術(shù)綜述[J]. 徐帥,張建忠.  電工技術(shù)學報. 2015(21)
[6]二極管中點鉗位型三電平逆變器—交流電機調(diào)速系統(tǒng)的高精度建模與分析[J]. 梅楊,孫凱,黃震.  電工技術(shù)學報. 2015(06)
[7]基于反雙曲正弦函數(shù)的擴張狀態(tài)觀測器[J]. 周濤.  控制與決策. 2015(05)
[8]基于開繞組電機的雙三電平逆變器容錯控制方法[J]. 吳迪,伍小杰,蘇良成,戴鵬.  電力自動化設(shè)備. 2014(04)
[9]基于反雙曲正弦函數(shù)的跟蹤微分器[J]. 周濤.  控制與決策. 2014(06)
[10]基于分數(shù)階滑�？刂萍夹g(shù)的永磁同步電機控制[J]. 張碧陶,皮佑國.  控制理論與應(yīng)用. 2012(09)

碩士論文
[1]八開關(guān)三相逆變器脈寬調(diào)制和預測控制算法研究[D]. 劉勇超.西南交通大學 2016
[2]三電平逆變器故障診斷與容錯控制研究[D]. 王真.中國礦業(yè)大學 2015
[3]分數(shù)階滑模變結(jié)構(gòu)控制方法研究[D]. 劉舒其.太原科技大學 2014
[4]感應(yīng)電機單電流傳感器調(diào)速系統(tǒng)控制策略及參數(shù)辨識方法研究[D]. 朱明君.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]永磁同步電機的模型預測控制研究[D]. 高麗媛.浙江大學 2013



本文編號：3651915