基于三电平优化矢量的异步电机模型预测直接转矩控制

林宏民 吴晓新 乐胜康 宋文祥

摘 要：针对模型预测三电平直接转矩控制需对27个电压矢量进行价值函数优化评估，使得计算量过大而不利于实际应用的问题，提出一种基于三电平优化矢量选择器的异步电机模型预测控制方案，根据轉矩和定子磁链的给定值得到期望的优化电压矢量，只需对优化电压矢量所在扇区的有限的4个矢量进行优化评估，有效降低了求解计算量。进一步地，为降低开关频率，在价值函数上加入对IGBT开关切换次数的约束，形成具有开关频率限制的模型预测控制策略，在兼顾转矩和磁链偏差的同时降低逆变器开关频率。针对三电平预测控制中的中点电压平衡问题，根据中点电压大小和电机电流方向，实现了中点电压平衡控制。仿真和实验结果验证了所提出控制方案的正确性和可行性。

关键词：异步电机；三电平逆变器；模型预测直接转矩控制；开关频率约束；中点电压平衡

中图分类号：TM 343

文献标志码：A

文章编号：1007-449X（2018）08-0065-10