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基于零序分量注入的三电平NPC逆变器驱动永磁同步电机相干矢量模型预测控制

Coherent Vector-Based Model Predictive Control With Zero-Sequence Component Injection for Three-Level NPC Inverter Fed PMSM Drives

作者 Xiaomei Tang · Shuangxia Niu
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年10月
技术分类 控制与算法
技术标签 三电平 三相逆变器 模型预测控制MPC 多电平
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 模型预测控制 三电平NPC逆变器 PMSM驱动 零序分量 输出纹波 电压矢量 控制算法
语言:

中文摘要

针对传统模型预测控制(MPC)在三电平NPC逆变器中输出纹波较大的问题,本文提出了一种相干矢量模型预测控制方案。通过引入零序分量注入,优化了电压矢量选择,在保持三电平拓扑优势的同时,有效降低了电机驱动系统的输出纹波并提升了控制性能。

English Abstract

Conventional model predictive control (MPC), which selects one basic voltage vector through the enumeration process, exhibits relatively high output ripples. To enhance the control performance, a three-level neutral-point-clamped inverter is applied, although this increases the complexity of the control algorithm for permanent magnet synchronous motor. In the proposed MPC scheme, a set of coherent...
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SunView 深度解读

该研究针对三电平NPC拓扑的优化控制,与阳光电源的组串式光伏逆变器及大型储能PCS(如PowerTitan系列)的核心拓扑高度契合。三电平技术是提升逆变效率和降低谐波的关键,通过引入零序分量注入的MPC算法,可进一步优化逆变器在低开关频率下的输出波形质量,减少滤波器体积,从而提升产品功率密度。建议研发团队关注该算法在复杂电网工况下的动态响应表现,将其作为提升下一代大功率组串式逆变器及储能变流器控制精度的技术储备。