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随着电力电子技术和控制技术的飞速发展,以电压型变频器为代表的异步电机调速系统因其结构简单、价格低廉、运行可靠等优点在各领域得到了广泛应用。在电压型变频器中,通常需要大容量的电解电容用于保持直流母线电压稳定。由于电解电容存在寿命短,可靠性差等缺点,使用薄膜电容代替电解电容的低直流母线电容电机驱动系统(简称SDDS系统)逐渐成为了目前研究的热点。本文对使用薄膜电容的SDDS系统进行了研究,着重研究了无速度传感器磁场定向矢量控制策略和系统的稳定性。 本文首先对三相感应电机在不同坐标系下的数学模型进行了分析,尤其分析了基于转子磁场定向的电机模型。在此基础上,设计了基于小电容的感应电机矢量控制方案,实现了磁链和电磁转矩的解耦控制。针对SDDS系统的特点,改进了电压型观测器实现对磁链和转速的观测,并通过使用增量式PI控制器和矢量限幅等措施解决了矢量调制中占空比易饱和的问题。其次,由于直流母线电容较小,当系统输出功率较大时,网侧等效电感和直流母线电容易发生谐振,导致系统稳定性下降。对此分析了SDDS系统的稳定性,并采取了重构直流母线电压参考信号的有源阻尼法有效地抑制了谐振,提高了系统的稳态性能。研究了SDDS系统的弱磁控制策略。针对系统直流电压波动大的特点,改进了最大转矩电压闭环控制策略,实现了SDDS系统的高速稳定运行。最后,在理论分析的基础上建立了SDDS系统的仿真平台和基于TMS320F28069的感应电机实验平台,并通过仿真和实验对重构直流母线电压参考信号的有源阻尼法和改进后的弱磁控制策略进行了评估,验证了其有效性。