异步电机低开关频率的模型预测优化控制研究

项目名称： 异步电机低开关频率的模型预测优化控制研究

项目编号： No.51377102

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 电工技术

项目作者： 宋文祥

作者单位： 上海大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 中高压大功率交流电机传动系统为降低开关器件损耗，减少输出波形谐波畸变，通常需要采用低开关频率的优化脉冲模式，但其不能直接用于高性能闭环控制，因为在动态会造成PWM紊乱、系统过流。模型预测控制通过对控制目标的反复优化，能够不断顾及电机模型的失配和时变、控制延迟以及各种干扰引起的不确定性并及时加以校正，为交流电机优化脉冲模式的高性能闭环控制问题提供了新的思路和途径。因此，本项目从定子磁链轨迹预测控制模型、脉冲模式滚动优化、优化脉冲模式的中点预测控制、以开关损耗为目标的优化控制等几个核心问题入手，选择电压型三电平逆变器驱动的异步电机为实验对象，结合有限预测时域的模型预测滚动优化和预测状态轨迹的外推策略，通过理论分析、数学建模、仿真研究和实验验证，研究建立异步电机低开关频率的模型预测优化控制方法，为形成适用于这类电机驱动系统的行之有效的新型高性能控制方案，提供可靠的理论依据和技术支撑。

中文关键词： 异步电机；低开关频率；模型预测控制；定子磁链轨迹跟踪；开关损耗

英文摘要： Medium voltage ac machines fed by high-power inverters operate at low switching frequency to restrain the switching losses of the power semiconductor devices and increase the inverters output power. An established and desired method to reduce the switchin

英文关键词： induction motor；low switching frequency；model predictive control；stator flux trajectory tracking；switching losses