SVPWM预测控制：降低异步电机直接转矩控制系统脉动

"改善直接转矩控制性能的SVPWM方法" 在异步电动机的直接转矩控制系统（DTC）中，传统的控制策略往往存在一些问题，如转矩和磁链的脉动、开关频率不固定等。为解决这些问题，论文提出了一种基于空间矢量脉宽调制（SVPWM）的预测控制方法，旨在提高DTC系统的性能。 直接转矩控制是一种快速响应的电动机控制技术，其主要目标是直接控制电动机的电磁转矩和定子磁链。然而，传统的DTC系统中，由于采用固定开关频率的PWM调制，会导致转矩和磁链的波动，这不仅影响电动机的运行效率，还可能对电动机的机械部件造成不必要的磨损。 SVPWM是一种优化的PWM调制技术，通过在每个开关周期内合成最接近理想电压矢量的脉冲序列，以减小电动机的谐波影响和提高能效。在论文提出的预测控制策略中，系统根据转矩和定子磁链的实时误差，运用预测控制原理来确定最佳的参考电压矢量。这个矢量能够驱动这些误差趋于零，从而减少转矩和磁链的脉动。 为了进一步优化控制性能，该方法考虑了采样时刻的电压和磁链误差，并在下一个控制周期内进行补偿。这种补偿机制使得转矩和磁链的误差保持在一个非常小的范围内，有效地抑制了脉动现象。同时，SVPWM算法确保了逆变器的开关频率恒定，避免了因开关频率变化带来的额外动态响应问题。 论文通过仿真和实验验证了所提方法的有效性。结果显示，在3kHz以下的恒定开关频率下，采用该SVPWM预测控制方法，能够使定子磁链的形状接近于理想的圆形，同时显著降低异步电机的电磁转矩脉动，从而提高了系统的稳定性和运行质量。 关键词：直接转矩控制（DTC）、转矩脉动、空间矢量脉宽调制（SVPWM）、开关频率。这一研究对于提升电动机控制系统的精度和稳定性具有重要意义，特别是在需要高动态响应和低噪声的工业应用中。