PMSM逆变器死区补偿策略：基于直轴电压分析

"基于直轴电压分析的PMSM逆变器死区补偿策略探讨了永磁同步电机（PMSM）驱动系统中，逆变器死区时间对电机性能的负面影响，包括电压畸变、电流谐波和转矩脉动增加。文章详细介绍了死区补偿的不同方法，包括硬件补偿和软件补偿，并分析了各自的优缺点。重点阐述了一种基于直轴电压分析的死区补偿方法，通过在线辨识死区大小并应用前馈电压补偿来提高系统的控制性能。" 基于直轴电压分析的PMSM逆变器死区补偿策略是解决永磁同步电机驱动系统中死区效应问题的关键技术。PMSM因其高效、高转矩惯性比等特点，在交流伺服系统中广泛应用。逆变器在控制电机运行时，为了防止上下桥臂直通，引入了死区时间，但这会导致一系列问题，如输出电压失真、电流谐波增加，进而影响电机的效率和稳定性。 硬件补偿方法通过额外的硬件设备检测实际输出电压，与控制器设定值对比后进行补偿，但这种方法增加了成本。软件补偿则依赖于算法，如文献[10,11]提出的电压误差观测器，通过PI反馈消除误差，但需预先知道电机参数。文献[12-15]则采用查表法或离线测量来估算补偿电压，但这些方法可能因工况变化而不精确。 文章强调了准确建模死区效应以及在线确定死区大小的重要性。通过对逆变器输出电压的数学建模，可以理解死区如何影响电压。作者提出了一种新的基于直轴电压分析的补偿策略，利用死区引起直轴扰动电压的特性，实时识别死区大小，然后通过前馈补偿电压来抵消死区的不良影响。这种方法旨在提供更精确的补偿，以优化电机的控制性能。 2.1 死区对输出电压的影响部分，通过分析电路状态和管压降，揭示了死区时间如何导致电压畸变。图1展示了PMSM电驱动系统的结构，图2解释了逆变器不同工作状态下的电压变化。通过这些分析，可以深入理解死区对电机性能的具体影响，并为设计补偿策略提供理论基础。 该文档深入探讨了PMSM逆变器死区补偿的挑战与解决方案，尤其是提出了一种新颖的基于直轴电压分析的补偿方法，旨在提高系统的动态响应和控制精度，减少因死区效应引起的电机性能下降。这一策略对于优化PMSM驱动系统的性能具有重要意义。