用矩陣變換器實現(xiàn)永磁同步電機(jī)模型預(yù)測控制.pdf

1、交流調(diào)速技術(shù)是電機(jī)系統(tǒng)研究的重點和熱點，而變頻調(diào)速以其較好的調(diào)速性能、較高的效率等優(yōu)點，成為一種理想的調(diào)速方案。矩陣變換器作為一種對傳統(tǒng)交交變頻器的補(bǔ)充和替代具有以下優(yōu)勢:良好的四象限運行特性;諧波污染小;較好的電磁兼容特性;網(wǎng)側(cè)無功功率補(bǔ)償能力;尺寸小，動態(tài)響應(yīng)快，可提供較大的能量密度等。因此，矩陣變換器在當(dāng)今交流變頻領(lǐng)域占有非常重要的位置，為世界各國學(xué)者所關(guān)注，其相關(guān)研究也取得了一系列頗有成效的成果并顯現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。
　

2、　本文將模型預(yù)測控制方法應(yīng)用到雙級矩陣變換器-永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中，圍繞這一方向做了如下研究:
　　本文先以永磁同步電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理為基礎(chǔ)，分析了永磁同步電機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合模型預(yù)測控制方法的原理和特點，將該控制方法成功應(yīng)用到永磁同步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)中。接著，針對傳統(tǒng)的模型預(yù)測控制方法存在的問題，提出了一種改進(jìn)的永磁同步電機(jī)模型預(yù)測控制方法，通過求出期望的電壓矢量角，確定電壓矢量所在扇區(qū)，進(jìn)而減少算法對開關(guān)狀態(tài)的選擇數(shù)量，使算

3、法的計算量得到顯著降低。
　　同時，本文也分析了雙級矩陣變換器的模型預(yù)測控制工作原理。因為模型預(yù)測控制對于矩陣變換器這種開關(guān)數(shù)量較多的變換器，其計算量非常大，這對控制器的計算速度要求很高，所以，本文先對矩陣變換器用于阻感性負(fù)載這種情況設(shè)計出一種控制器的硬件實現(xiàn)方法:DSP+FPGA這種控制器結(jié)構(gòu)。具體闡述了DSP和FPGA控制器的各自分工，以及模型預(yù)測控制算法在FPGA上的實現(xiàn)并且搭建了實驗平臺。
　　最后，結(jié)合前面兩部分研