基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制

袁庆庆; 步凡; 谢晓彤; 夏鲲

doi:10.13334/j.0258-8013.pcsee.232379

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基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制

电机及其系统 | 更新时间：2026-02-06

- 基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制
- 基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制
- 中国电机工程学报 2025年45卷第2期页码：758-769
- 作者机构：
  
  上海理工大学电气工程系
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.232379
  中图分类号： TM341;TM464
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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袁庆庆, 步凡, 谢晓彤, 等. 基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(2):758-769.

袁庆庆, 步凡, 谢晓彤, et al. 基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制[J]. 2025, 45(2): 758-769.
袁庆庆, 步凡, 谢晓彤, 等. 基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制[J]. 中国电机工程学报, 2025,45(2):758-769. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.232379.

袁庆庆, 步凡, 谢晓彤, et al. 基于矢量分类的NPC型三电平双三相PMSM的改进模型预测电压控制[J]. 2025, 45(2): 758-769. DOI： 10.13334/j.0258-8013.pcsee.232379.

摘要

多电平多相电机驱动系统存在电压矢量数目多、冗余复杂及多目标非线性约束等问题。以二极管钳位型三电平六相逆变器驱动双三相永磁同步电机为研究对象，以电机谐波电流抑制和逆变器直流侧中点电位平衡控制为目标，提出一种基于电压矢量三角区域分类的改进模型预测电压控制策略。首先，以基波子平面大投影幅值为原则，对729个电压矢量进行初筛；接着，基于三角区域分类方法对筛选后的电压矢量进行分类，并对期望电压进行所属三角区域定位、确定候选矢量。设计满足电机定子电流谐波抑制及逆变器中点电位平衡控制的目标函数；根据电机数学模型和逆变器特征研究多目标控制权重因子的理论设计方法。不同工况下的有效性及对比实验表明，所研究的控制策略不仅能改善多电平多相电机驱动系统的多目标控制性能，还能有效降低控制器计算负担。

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