基于三矢量模型预测电流控制的共模电压抑制策略

程 勇， 刘 倩

(西安科技大学 电气与控制工程学院，陕西 西安 710054)

0 引 言

永磁同步电机(PMSM)具有体积小、结构简单、、可靠性高等优点，广泛应用于航空航天、船舶、电动汽车等领域。在PMSM逆变器驱动系统中，共模电压过高造成驱动系统过压、辐射电磁波等问题可忽视。共模电压抑制方法一般可分为硬件抑制方法和软件抑制方法，硬件抑制方法需要增加额外的设备，实现较为复杂，因此一般采用软件抑制方法[1-4]，文献[1]提出了一种无零矢量调制(NSPWM)方法来抑制共模电压，文献[3]考虑死区的影响，提出了改进的NSPWM方法。

PMSM电流控制采用PI控制时，PI调节系数的设计复杂，对PI参数精度要求高，参数失调对系统的稳态和动态性能影响较大，因此文献[5-11]采用模型预测电流控制(MPCC)。MPCC不需要进行PI参数整定，具有开关频率固定、电流谐波小和动态响应快等优点。按照每个控制周期作用矢量的数目，MPCC可以分为单矢量、双矢量和三矢量。文献[6]运用三相电压矢量将相平面划分为3个扇区，进行电流预测迭代，来获取三相开关驱动脉冲的占空比，提升了系统的稳态性能。文献[9]在一个控制周期内计算有效电压矢量和零电压矢量作用时间，利用占空比思想进行脉宽调制(PWM)。文献[11]提出了一种三矢量MPCC策略，对d、q轴电流同时实现了无差拍控制，有效地减小了电流脉动。

文献[12-13]利用非零矢量和MPCC结合来达到共模电压抑制和减小电流脉动的效果。文献[12]每个控制周期内通过2个非零矢量合成目标电压矢量，抑制了共模电压，但电流脉动仍较大。……