三电平逆变器无速度传感器控制技术研究

“三电平逆变器的无速度传感器矢量控制系统.pdf” 本文详细探讨了三电平逆变器的无速度传感器矢量控制技术，旨在实现高效且精确的电机控制，而无需依赖传统的机械速度传感器。三电平逆变器因其能提供更宽的电压输出范围和更低的谐波含量，在现代电子技术领域具有广泛的应用，特别是在工业驱动和电力转换系统中。 首先，文章介绍了三电平逆变器的基本结构，这种结构由三个功率开关级别组成，能够生成三种不同的电压电平，即正、零和负电压，从而降低了输出电压中的谐波成分。相较于传统的两电平逆变器，三电平逆变器在提供相同电压等级的情况下，可以显著减少电流中的高次谐波，提高系统的效率和功率密度。 接着，作者深入阐述了三电平空间矢量脉宽调制（SVPWM）原理。SVPWM是一种先进的调制技术，它通过优化开关状态的分配来逼近理想的正弦波输出，进一步减小了谐波影响。为解决三电平逆变器中电容中点电压可能发生的偏移问题，文章提出了改进型的SVPWM控制算法，该算法能够动态调整开关序列，确保中点电压稳定。 此外，文章还引入了模型参考自适应系统（MRAS）的概念，这是一种自学习控制策略，能够在无需精确电机模型参数的情况下，自动调整控制器参数以适应电机运行条件的变化。在三电平逆变器的转速和磁链双闭环控制中，MRAS技术被用来实现无速度传感器控制，即通过估计电机的转速和磁链，替代实际的速度传感器，提高了系统的鲁棒性和可靠性。 通过仿真结果，文章验证了采用改进型SVPWM和MRAS相结合的控制策略在三电平逆变器上的有效性。仿真表明，这种方法不仅能有效抑制中点电压偏移，还能在没有速度传感器的情况下，保持电机的稳定运行和高精度控制，具有良好的动态性能和抗干扰能力。 该研究论文为三电平逆变器的控制策略提供了一种创新方法，不仅减少了对外部传感器的依赖，也提升了系统性能，对于推动现代电子技术在电机控制领域的应用具有重要意义。