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大功率高性能交流传动一直是电力电子和电力传动领域的研究热点之一,性能可靠的传动系统可以最大限度地发挥生产线的生产效能,也是生产高质量产品的重要保证。本课题在科技部2012国家科技支撑计划项目资助下,以大功率三电平感应电机矢量控制系统为研究对象,以提高该系统抗扰性能为主,从控制方法和干扰抑制角度入手,重点对三电平混沌空间矢量脉宽调制(SVPWM)调制算法、线性自抗扰(LADRC)矢量控制、速度反馈干扰抑制与补偿和高性能全数字控制系统设计进行了系统和深入的研究。提出三电平混沌SVPWM技术,在传统三电平SVPWM算法的基础上,将Tent混沌特性应用于三电平脉宽调制技术中。通过功率器件固定开关频率的动态偏置,并将Tent混沌特性映射到该动态偏置的频率范围内,实现三电平混沌SVPWM,改善变频器输出电压中的谐波分布,有效抑制了谐波引起的系统扰动。建立三电平矢量控制状态的扩张状态观测器,实现对转子电阻摄动、模型耦合项以及未知的负载变化的观测,并对以上干扰进行统一补偿,实现三电平矢量控制的自抗扰控制。与传统PID控制算法相比,提高了控制系统的抗扰性能。提出一种基于脉冲宽度预测的速度反馈机制,解决交流传动系统中速度传感器本体故障、线路异常或信号受到电磁干扰等不确定因素引起速度反馈振荡的问题。通过对速度检测环节建模,推导并创建传感器信号占空比及其失真度模型,根据实时采集的编码器脉冲宽度预测下一时刻传感器脉冲宽度范围,可有效辨识传感器故障和信号干扰。建立故障与干扰容忍度概念,通过选择合适的故障容忍度和干扰容忍度,将辨识结果和扩张状态观测器所得速度观测值结合,建立相应的速度反馈机制,达到抑制速度反馈干扰目的。基于大功率IGBT搭建的三电平逆变器主回路和基于高性能DSP与FPGA运算架构设计了三电平矢量控制实验平台和样机,给出硬件电路参数计算方法以及软件流程图,并在此平台上完成矢量控制系统的抗扰实验验证。