三相六开关容错逆变器驱动异步电机的FCS-MPTC策略

"这篇论文探讨了三相六开关容错逆变器在驱动异步电机时的控制策略，旨在解决单管故障问题，提高系统的稳定性和动态性能。通过结合有限控制集模型预测控制（FCS-MPC）和模糊PI转速控制器，该策略能有效地抑制转矩脉动，并增强系统的鲁棒性。论文作者为缪仲翠、余现飞、张文宾、李东亮和王志浩，发表于《控制与决策》杂志2020年第35卷第6期。" 在异步电机驱动系统中，三相六开关逆变器因其能够在单管故障后维持运行而受到关注。传统的三相四开关逆变器在发生单个开关故障时可能导致系统性能严重下降，而三相六开关逆变器则提供了更多的电压矢量选择，这有利于在故障状态下保持电机的正常运行并减少转矩波动。 论文提出了一种三相六开关容错控制策略，这种策略允许逆变器在单管故障后仍然能够生成必要的电压矢量，从而保证电机驱动系统的连续性和稳定性。为了进一步优化系统性能，研究人员结合了有限控制集模型预测控制的思想。FCS-MPC是一种先进的控制技术，它通过预测未来一段时间内的系统行为来决定当前的最佳控制动作，以最小化某个性能指标，如转矩脉动。 此外，论文还引入了模糊PI转速控制器来替代传统的固定参数PI控制器。模糊逻辑系统可以动态调整PI控制器的参数，以应对不同工况和不确定性，提高系统的响应速度和鲁棒性，确保在各种条件下都能获得良好的转速控制效果。 仿真结果证明了该方案的有效性，采用该控制策略的异步电机驱动系统在单管故障后仍能保持稳定运行，具有优良的动态特性。这表明提出的容错控制策略和模糊PI控制器的组合为异步电机驱动系统的故障容忍能力带来了显著提升。 文章还提到了其他相关研究，如基于中立型系统理论的异步电机电流解耦控制、基于扩展状态观测器（ESO）的无速度传感器永磁同步电机自适应滑模控制、双绕组永磁容错电机的转子位置估计算法以及基于抗饱和PI控制器和占空比调制的直线游标永磁电机直接推力控制，这些都展示了在电机控制领域的不同创新方法和技术应用。