近日，南京航空航天大学刘闯、王涛团队以《具有共模电压抑制能力的PMSM混合模型预测转矩控制》为题在《电机与控制应用》上发表最新研究论文，第一作者为陈致君，通信作者为王涛、刘闯。《电机与控制应用》连续多年被中文核心、科技核心等中国核心数据库收录，近年还被JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)和Pж(AJ) 文摘杂志(俄)等国外数据库收录。

永磁同步电机（PMSM）具有较高的功率密度、效率和可靠性，在航空航天、电动汽车、精密伺服等领域应用广泛，研究PMSM的高性能转矩控制具有重要意义。模型预测转矩控制（MPTC）动态响应快、抗扰动能力强，且能处理带约束的多目标优化控制问题，近年来在PMSM驱动领域快速发展。但由于MPTC需使用零电压矢量，存在幅值较大的共模电压，可能引起电机轴电流和电磁干扰问题，因而共模电压抑制是需要考虑的重要问题。目前国内外学者围绕模型预测控制的共模电压抑制问题开展了较多的研究，但现有具备共模电压抑制能力的模型预测控制方法难以兼顾开关频率和转矩性能这两个重要指标。

本文基于现有的研究基础，在不同参考电压矢量幅值的情况下，对虚拟矢量法及基于等效零矢量的多矢量合成法这两者转矩脉动和开关频率进行了对比分析，结合两者的优点，提出一种具有共模电压抑制能力的混合MPTC策略，根据参考电压矢量的不同幅值切换不同的电压矢量生成方法。在全工况范围内，保证转矩动静态性能良好的同时降低平均开关频率，通过改变切换条件也可实现两者的灵活折中，并且也验证了该控制策略的参数鲁棒性。周期性工况下所提方法平均开关频率显著下降。本文方法十分适合航空航天、汽车、工业机器人等对转矩控制性能要求较高，同时对共模电压敏感的应用场合。

图1 混合模型预测转矩控制结构框图

图2 开关频率对比图

论文链接：

http://www.motor-abc.cn/djykzyy/article/abstract/20220902

推荐引用格式：

陈致君, 王涛, 刘闯, 等. 具有共模电压抑制能力的PMSM混合模型预测转矩控制[J]. 电机与控制应用, 2022, 49(9): 8-16.

CHEN Zhijun, WANG Tao, LIU Chuang, et al. Hybrid Model Predictive Torque Control for PMSM with Common-Mode Voltage Suppression Capability[J]. Electric Machines & Control Application, 2022, 49(9): 8-16.

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