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哈尔滨工业大学学报 2014年第4期46卷 122-128页

作者：薛劭申许海平方程黄钦鹏薛山中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

为了解决在多相电机控制系统中普遍存在的谐波问题,找到合适的PWM技术以减少多相电机控制系统中的谐波畸变,分析了几种适用于多相电机控制的PWM技术的原理,研究了最大矢量SVPWM,空间多维矢量SVPWM和基于载波的多相PWM技术,给出了这些PW... 详细信息

为了解决在多相电机控制系统中普遍存在的谐波问题,找到合适的PWM技术以减少多相电机控制系统中的谐波畸变,分析了几种适用于多相电机控制的PWM技术的原理,研究了最大矢量SVPWM,空间多维矢量SVPWM和基于载波的多相PWM技术,给出了这些PWM技术的推导过程与实现方法,并利用十五相永磁同步电机的矢量控制系统的Matlab/Simulink仿真模型,对不同的PWM技术进行仿真.仿真结果表明,采用基于载波的多相PWM技术的电机控制系统电流谐波含量小,控制性能好.

关键词：多相电机十五相永磁同步电机多相PWM技术矢量控制基于载波的PWM

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基于载波的多相永磁同步电机谐波平面控制

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浙江大学学报（工学版） 2013年第12期47卷 2080-2086页

作者：薛劭申许海平方程牛威昆薛山中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

为了解决多相电机控制系统中的高谐波问题,从脉宽调制(PWM)方法和矢量控制策略入手,寻找抑制谐波的有效办法.在PWM调制方面,研究了基于载波的多相PWM技术,采用一种可以对谐波电流进行控制的谐波平面矢量控制技术,以十五相永磁同步电机... 详细信息

为了解决多相电机控制系统中的高谐波问题,从脉宽调制(PWM)方法和矢量控制策略入手,寻找抑制谐波的有效办法.在PWM调制方面,研究了基于载波的多相PWM技术,采用一种可以对谐波电流进行控制的谐波平面矢量控制技术,以十五相永磁同步电机控制系统为例,将基于载波的多相PWM技术和谐波平面矢量控制技术相结合进行仿真实验,结果表明:提出的PMW调制方法谐波含量低,实现方法简便,谐波平面矢量控制策略将电流中的三次谐波含量从3.7%降至1.0%,总谐波畸变(THD)也从6.5%降至2.9%,可以看出,该方法能有效地控制电流的谐波含量.

关键词：多相电机十五相永磁同步电机谐波平面矢量控制基于载波的多相PWM 谐波抑制

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基于空间矢量调制的多相永磁同步电机谐波平面控制

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微特电机 2013年第11期41卷 49-53页

作者：薛劭申许海平方程牛威昆薛山中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

提出了一种适用于多相电机控制系统的谐波平面矢量控制策略,控制策略在传统的矢量控制的基础上,增加了谐波平面控制闭环,通过限定谐波平面电流的给定值,试图减小多相电机系统中的谐波含量;给出了谐波平面控制策略的基本原理和控制模型,... 详细信息

提出了一种适用于多相电机控制系统的谐波平面矢量控制策略,控制策略在传统的矢量控制的基础上,增加了谐波平面控制闭环,通过限定谐波平面电流的给定值,试图减小多相电机系统中的谐波含量;给出了谐波平面控制策略的基本原理和控制模型,对基于空间矢量调制的基波平面控制技术和谐波平面控制技术进仿真并给出了分析结论;仿真结果表明,所提出的谐波平面控制原理可行,控制效果良好,电机相电流中的三次谐波得到了有效控制,三次谐波含量从30.4%下降到12.2%,而三次谐波的明显减少也使得电流的总谐波畸变从31.28%降低到17.38%。

关键词：多相电机十五相永磁同步电机谐波平面控制坐标变换矢量控制

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基于FPGA的十五相PMSM矢量控制系统的研究

基于FPGA的十五相PMSM矢量控制系统的研究

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作者：徐浩哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

利用电力驱动汽车、飞机、舰船等近来成为研究热潮,电机及其驱动技术是其研究的关键。由于与传统的三相驱动系统相比,多相系统开关器件耐压耐流小、可靠性高,更适合应用于高可靠高功率需求领域。本课题来源于国家自然科学基金《全电飞... 详细信息

利用电力驱动汽车、飞机、舰船等近来成为研究热潮,电机及其驱动技术是其研究的关键。由于与传统的三相驱动系统相比,多相系统开关器件耐压耐流小、可靠性高,更适合应用于高可靠高功率需求领域。本课题来源于国家自然科学基金《全电飞机推进用不对称单元多相电机》,本文针对应用于全电飞机领域的基于FPGA的十五相PMSM矢量控制系统展开研究。本文参照多相电机与三相电机的关系,提出了一种三套五相的分组建模方式,并且以此基础建立了一套三套五相并联驱动的矢量控制系统。通过在Simulink中进行仿真分析和实验验证,表明设计的分组矢量控制系统能正常运行,同时也通过对两套绕组过载运行和一套绕组降载运行这两种缺套仿真分析和实验验证,表明电机缺套运行时,剩余套绕组通过过载运行或电机降载运行,电机仍能平稳地运行。全电飞机要求电机及其系统拥有高可靠性、高容错性。本文主要研究适于不同PWM调制方式的容错控制方法。由于采取分组控制方法,因此断相时,可采取故障组五相电机容错控制方法进行理论分析。理论分析表明基于五相六开关和正常的SVPWM均不易实现容错控制,PWM跟踪电流控制和基于五相六桥臂的SVPWM都能实现电机容错。针对常用的电流滞环控制开关频率不固定的缺点,研究了变环宽准恒频电流滞环控制方法。通过五相六桥臂SVPWM容错和电流滞环等幅容错控制仿真与实验分析,表明电流滞环等幅容错与五相六桥臂SVPWM容错都有各自的优缺点。因此针对不同的工况,需要选取不同的控制方法。本文选用FPGA芯片作为控制器,在电路设计中发挥了FPGA控制器逻辑资源丰富和接口灵活的特点,满足了十五相系统PWM路数多、采样速度快等要求,使其能够充分发挥十五相系统的优秀性能。同时,研究了加强硬件安全可靠性问题的措施。针对基于Verilog HDL语言的控制系统软件设计,通过使采样程序同步运行和运用查表法进行坐标变换,提高了采样速度和计算速度;通过生成同步控制信号,增强了时序控制能力。通过各模块的协同运行,完成了十五相PMSM控制系统的软件搭建。最后基于设计的软硬件平台,完成了以上实验。

关键词：十五相永磁同步电机矢量控制 FPGA 容错控制

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