论文部分内容阅读
PWM电压源型逆变器是永磁同步电机伺服系统中的重要部件，其死区的设置避免了逆变器桥臂短路，但同时也增大了逆变器输出电流谐波，降低了伺服系统的性能。此外，目前伺服系统中广泛使用的空间矢量脉宽调制算法(简称SVPWM)在计算负担、逆变器开关损耗和输出电流谐波方面并不是最优。为了进一步提高永磁同步电机伺服系统的性能，本文对死区补偿和SVWPM算法优化进行了研究。
首先本文介绍了永磁同步电机id=0的矢量控制原理和SVPWM的调制原理，在此基础上研究死区的补偿策略和SVPWM优化算法。
其次对死区效应进行了详细的分析，提出了一种适用于永磁同步电机id=0矢量控制的死区补偿方法。该方法利用转子位置角判断电流极性，根据死区引起的误差电压计算死区补偿值，直接对三相占空比进行补偿，并通过在电流过零点附近设置阈值，对零电流箝位现象进行了补偿。和其他死区补偿方法相比，该补偿方法需要的参数少，实现简单有效。
接着介绍了PWM控制性能指标，研究了SVPWM在降低计算负担、开关损耗和电流谐波方面的优化算法。提出了一种新的SVPWM算法（简称NSVPWM），利用定子磁链脉动均方根值衡量SVPWM引起的逆变器输出电流谐波，进而求得使定子磁链脉动均方根值最小的零电压矢量分配方案。和传统的SVPWM算法相比，该算法造成的逆变器输出电流谐波更小，且不需要增加太多的计算负担。
最后在MATLAB软件上搭建了仿真平台，对本文提出的死区补偿算法和NSVPWM算法进行了比较验证。仿真结果表明在其他参数不变的情况下，本文提出的方法能够改善不加死区补偿和传统SVPWM算法控制下的逆变器输出电流波形和谐波，降低电机转速的脉动，具备可行性和工程应用价值。