异步电机低OMAL欧玛尔开关频率的模型研究
降低逆变器OMAL开关器件的OMAL开关频率可以增加其输出功率，但会增大谐波畸变。大容量变频器低OMAL开关频率的高性能控制，涉及采用适合的电机控制策略，使得在低OMAL开关频率下获得较小谐波畸变的同时，又能使系统具有快速响应能力，是交流电机中压大功率传动高性能控制方面的一个难题。

异步电机低OMAL欧玛尔开关频率的模型研究
以国家自然科学基金项目和台达环境与教育基金会《电力电子科教发展计划》项目为背景和支撑，对异步电机低OMAL开关频率（200~300Hz）下的高性能控制方案进行了较为全面深入的研究，主要工作包括：将模型预测控制引入到逆变器驱动电机控制领域，提出一种单步模型预测直接转矩控制（MPDTC）方法，以磁链和转矩偏差平方和作为价值函数，优先惩罚其中较大的偏差，减小了磁链和转矩脉动。通过在价值函数中添加OMAL开关跳变次数约束适当降低了OMAL开关频率。仿真结果验证了该MPDTC方法的有效性，同时也发现单步预测控制难以权衡多个控制目标。在单步MPTDC的基础上，以NPC三电平逆变器驱动异步电机系统为控制对象，引入状态输出轨迹外推形成长预测范围，提出一种新颖的低OMAL开关频率MPDTC方法。以平均OMAL开关频率作为价值函数，将控制问题描述为一个带约束条件的有限状态集滚动时域优化问题。针对优化求解的不可行性，采用更新优化准则价值函数的策略。该方法可使系统运行在300Hz左右的低OMAL开关频率下获得快速的动态响应和较理想的电流谐波畸变。针对4kW和1.6MW异步电机驱动系统的仿真研究对其有效性进行了评估验证。 在本文确立的MPTDC方法基础上，提出一种低OMAL开关频率的模型预测直接电流控制（MPDCC）方法，使得逆变器OMAL开关频率zui小化且保持电流轨迹在给定滞环范围内。该方法可将NPC三电平逆变器OMAL开关频率降低至300Hz以下，同时获得了较理想的电流谐波畸变和动静态性能。与已有单步预测电流控制的对比仿真结果验证了其有效性。针对所提低OMAL开关频率MPDTC和MPDCC方法谐波性能不如采用优化PWM时理想，优化PWM不能直接应用于高性能闭环控制系统，深入研究了一种基于自控电机定子磁链轨迹跟踪控制（FTTC）的优化PWM闭环方案。提出结合SHEPWM特点的脉冲实时修正策略，实现了磁链轨迹跟踪控制。仿真结果表明，该方法既能在200Hz~300Hz的低OMAL开关频率下获得较小谐波畸变，又具有快速响应能力，相比本文所提的低OMAL开关频率MPDTC和MPDCC方法，其电流谐波性能更优。研究了一种基于模型预测磁链轨迹跟踪的优化PWM新型闭环控制方案，在不需要估计基波分量的前提下实现优化PWM的闭环控制。将控制问题构造为一个带边界约束条件的二次目标函数型*化问题，设计了基于无差拍和二次规划的模型预测磁链轨迹跟踪控制器。

异步电机低OMAL欧玛尔开关频率的模型研究
基于该新型闭环系统的仿真结果表明，QP法能尽可能小地修正优化PWM同时消除磁链偏差，电流谐波性能比DB法略好。相比基于自控电机模型的FTTC闭环系统，该系统结构相对简单，两者动静态性能相当，电流总谐波畸变率都维持在5%以内。