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西安交通大学学报2024年第08期:电流源逆变器复矢量解耦与前馈解耦联合降阶控制策略研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:于佳强;吴绍朋;杜博超;刘旭扬;张庆源;

单位:哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院;沈阳微控飞轮技术股份有限公司;

摘要:电流源逆变器输出侧需添加电容器对输出斩波电流进行滤波,导致电流源逆变器电机驱动系统控制模型具有系统阶次高、存在谐振点、旋转坐标系下模型耦合严重等问题。针对上述问题,以降阶控制为主要目的,提出了复矢量解耦与前馈解耦联合降阶控制策略。针对电流源逆变器的复矢量模型,引入电机电流前馈消除模型中电机电流耦合项,在此基础上,使用复矢量解耦策略,针对二阶串联模型设计带有耦合误差项的比例积分控制器,消除常规控制器中高阶模型导致的闭环系统谐振,简化闭环模型,实现系统的解耦与降阶。同时,该控制器具有结构与参数整定简单的优点,通过稳定性分析验证了所提闭环电流控制器的可行性。以一台3 kW永磁同步电机为对象进行仿真,并与传统控制策略、双闭环控制策略进行对比验证。结果表明,所提控制策略在降低模型阶次、简化控制器设计的同时,相较于传统控制策略解耦合能力更强,在阶跃响应与转速耦合作用下表现出更强稳定性,电流在阶跃信号作用下均没有发生振荡。

关键词:电流源逆变器;;复矢量解耦;;前馈解耦;;降阶控制

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52377042);; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(HIT.OCEF.2022046)