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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
Xiaomei Tang · Shuangxia Niu · IEEE Transactions on Power Electronics · 2025年10月
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。
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...
基于三级占空比的表贴式永磁同步电机无差拍预测转矩控制及其共模电压抑制
Three-Stage Duty Cycle-Based Deadbeat Predictive Torque Control for Three-Phase SPMSMs With CMV Reduction
Hongjian Lin · Shuangxia Niu · Yuanxi Chen · Weiyu Wang 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年9月
模型预测转矩控制（MPTC）因其结构简单、动态响应快及控制性能优异，在电机驱动系统中备受关注。然而，传统MPTC在三相逆变器驱动的表贴式永磁同步电机（SPMSM）中常导致电磁转矩脉动大、定子磁链波动等问题。本文提出了一种基于三级占空比的无差拍预测转矩控制策略，在优化电机转矩响应的同时，有效抑制了共模电压（CMV）。
解读: 该技术主要应用于高性能电机驱动领域，与阳光电源的电动汽车充电桩及风电变流器业务高度相关。通过引入三级占空比和无差拍控制，可显著降低逆变器输出的共模电压，减少电机轴承电流，从而提升风电变流器和充电桩驱动系统的可靠性与电磁兼容性（EMC）。建议研发团队将该算法集成至iSolarCloud智能运维平台的底...
基于新型矢量选择方案的三电平NPC逆变器供电PMSM驱动模型预测控制
Model Predictive Control of Three-Level NPC Inverter-Fed PMSM Drives Based on a Novel Vector-Selection Scheme
Xiaomei Tang · Shuangxia Niu · K. T. Chau · Xin Yuan 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2024年12月
现有模型预测控制（MPC）方法多采用多矢量模式以提升稳态性能，但增加了系统复杂性，尤其对三电平逆变器而言。此外，当考虑共模电压（CMV）与中点电位（NPP）不平衡问题时，需评估多种矢量组合并繁琐调节权重系数。本文提出一种基于多矢量的新型MPC方案，通过将参考电压矢量映射至子六边形以缩小候选区域，并在成本函数中优化所选矢量的作用时间，最小化预测与合成矢量间的误差。同时重构高CMV幅值的基本矢量，并引入滞环控制器抑制NPP偏移。实验结果表明，该方法优于其他多矢量MPC算法。
解读: 该三电平NPC逆变器MPC控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和新能源汽车电机驱动产品具有重要应用价值。新型矢量选择方案通过子六边形映射简化候选矢量搜索，可显著降低PowerTitan大型储能系统的控制器计算负荷，提升实时响应性能。共模电压抑制与中点电位平衡策略可直接应用于三电平拓扑储能变流器，延长...