【摘 要】
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相比于三相电机驱动系统,五相电机驱动系统具有可实现低压大功率驱动、高控制自由度和强容错能力等优点。作为五相永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）的一种特殊结构,五相磁通切换（Flux-Switching Permanent Magnet,FSPM）电机具有功率密度高、电机易冷却等优点。本文以一台五相定子20槽/转子18极FSPM电机为实验对象
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相比于三相电机驱动系统,五相电机驱动系统具有可实现低压大功率驱动、高控制自由度和强容错能力等优点。作为五相永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）的一种特殊结构,五相磁通切换（Flux-Switching Permanent Magnet,FSPM）电机具有功率密度高、电机易冷却等优点。本文以一台五相定子20槽/转子18极FSPM电机为实验对象,研究五相FSPM电机模型预测控制（Model Predictive Control,MPC）抗扰动等问题,具体所做工作如下:1.阐述五相FSPM电机结构特点及基本工作原理,分别构建五相FSPM电机在不同坐标系下的数学模型,提出一种基于虚拟电压矢量的调制策略,优化对谐波子空间的控制。2.介绍两种五相FSPM电机模型预测电流控制（Model Predictive Current Control,MPCC）方法,即常规MPCC方法和无差拍模型预测电流控制（Deadbeat MPCC,DB-MPCC）方法,对比两种方法的性能差异。3.深入研究MPCC参数偏差问题,分析五相FSPM常规MPCC方法的参数敏感性,分析五相FSPM电机DB-MPCC方法的参数敏感性和参数偏差下的系统稳定性。4.为了消除参数偏差导致的电流稳态静差,分别基于积分法和伦贝格观测器设计了两种改进的DB-MPCC方法,详细介绍这两种方法的基本原理和实现方式,并提出一种实用的观测器增益设计方法。对比两种改进的DB-MPCC方法在不同参数偏差下的系统稳态性能,以及算法的动态性能。5.搭建五相FSPM样机实验平台,编译、烧写相关算法代码,进行充分的实验研究,逐一验证所提算法的有效性。
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