【摘 要】
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永磁同步电机结构简单,便于控制,广泛应用于工业生产、军事制造、城轨车辆以及小型无人机（船）等多个领域。将电机中性点打开,采用双逆变器结构的开绕组永磁同步电机（OW-PMSM,Open Winding Permanent Magnet Synchronous Motor）系统可以更好地应用于大功率场合,具有多电平输出特性以及高容错能力。在OW-PMSM系统的两种常用供电模式（独立母线型、共直流母线型
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永磁同步电机结构简单,便于控制,广泛应用于工业生产、军事制造、城轨车辆以及小型无人机（船）等多个领域。将电机中性点打开,采用双逆变器结构的开绕组永磁同步电机（OW-PMSM,Open Winding Permanent Magnet Synchronous Motor）系统可以更好地应用于大功率场合,具有多电平输出特性以及高容错能力。在OW-PMSM系统的两种常用供电模式（独立母线型、共直流母线型）中,共直流母线型供电模式以其成本低、体积小等优点而备受关注。本文基于共直流母线双逆变器OW-PMSM系统,进行控制策略的设计。针对传统直接转矩控制转矩波动大的问题,设计新型SVM-DTC控制策略;针对传统DTC无法实现零序电流抑制的缺陷,进一步设计了两种SVPWM调制策略。通过仿真验证所设计第一种策略的零序电流能够降低98.3%,转矩波动降低了4.3%,第二种策略的零序电流能够降低99.9%,转矩波动降低了14.2%,同时提高了系统性能,具有可行性。为更好改善传统DTC的转矩脉动,提高稳态性能,进行模型预测转矩控制策略的设计。针对传统模型预测控制无法精准选取评估因子的问题,设计了一种去除评估因子的方法,并建立了新型评估方程;针对于减轻传统MPTC的计算负担与计算时间,提出平面坐标下的最佳电压矢量选择的MPTC策略,仅通过3次计算即可确定最佳电压矢量。经仿真验证所设计的策略在减轻运算负担的同时,降低了转矩的波动,磁链轨迹也更加平整,有效地提高了系统的稳态工作性能。以DSP TMS320F28335处理器为核心,搭建双逆变器OW-PMSM实验平台,设计硬件平台,包含主电路、电压电流采样电路、直流电源电路等电路模块。在CCS 5.5中结合硬件电路设计软件部分的主程序和中断程序,并进行软件编程,经实验平台验证所搭建的平台能够使电机系统稳定运行,所提策略具有可行性。
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