王学庆，男，1990年生于山东烟台。2014年6月本科毕业于天津科技大学电气工程及其自动化专业。2016年12月硕士毕业于东南大学电气工程专业，导师王政教授。并于2017年3月继续跟随王政教授攻读东南大学电气工程博士学位，博士阶段研究方向为多相电机故障诊断及容错控制。

     近日，江苏省教育评估院公布了2018年江苏省优秀博士硕士学位论文评选结果。经过培养单位开放申报、单位评审、排序推荐、合规审核、专家网评、综合复核、评选委员会审定评选结果等工作程序，共产生2018年江苏省优秀博士学位论文100篇、优秀学术学位硕士学位论文150篇、优秀专业学位硕士学位论文150篇。

      其中,JEMPEL王学庆博士的硕士学位论文《T型三电平双三相永磁同步电机直接转矩控制及容错控制研究》成功入选2018年江苏省优秀专业学位硕士学位论文名单。王学庆博士的该篇论文是在校内导师王政老师以及校外导师陈昊老师的精心指导下完成的，王学庆博士在攻读硕士学位期间取得了重要的研究成果。

论文摘要

       论文以多相交流电机在低压大功率牵引场合的应用为背景，构建了兼顾多电平逆变器和多相电机各自优点的T型三电平双三相永磁同步电机（PMSM）驱动系统，并对该系统在正常和故障状态下的控制策略进行了详细的研究和论证。

      为了便于对受控对象进行理论分析，论文建立了双三相永磁同步电机在自然静止坐标系和矢量空间解耦（VSD）变换下的数学模型。与三相电机不同的是，双三相电机的谐波阻抗非常小。因而在实现转矩控制的同时，必须兼顾谐波电流的抑制。
      论文针对T型三电平双三相永磁同步电机驱动系统，将矢量空间解耦方法和基于空间矢量调制的直接转矩控制理论相结合，提出了基于双SVM的直接转矩控制和基于VSD-SVM的直接转矩控制。两种控制策略均将死区，电机不对称，反电动势谐波等非理想因素引起的谐波电流作为控制的优化目标。提出的双SVM调制方法设计了两个完全相同三电平三相空间矢量调制模块。与传统三电平三相空间矢量调制不同，论文提出的是一种根据各相各电平作用时间进行脉宽调制的信号调制方法。该调制方法简化了传统三电平三相空间矢量调制的复杂调制过程，同时加强了对直流母线中点电压的控制能力。提出的VSD-SVM调制方法是以矢量空间解耦理论为基础设计的，在空间矢量合成过程中，控制转矩平面的电压矢量合成参考值的同时，保证谐波平面电压平均值为零。此外，为了优化矢量合成过程，论文提出了一种两步矢量合成法，能够在很大程度上降低空间矢量调制的复杂度。基于双SVM的直接转矩控制，调制方法简单有效，主要适用于三的倍数相电机。基于VSD-SVM的直接转矩控制策略，虽然调制方法相对复杂，但对多相电机具有普遍适用性。
      为了进一步提升T型三电平双三相永磁同步电机驱动系统的可靠性，论文针对不同的空间矢量调制方法下的开关管开路故障，提出了一套完整的容错控制策略。此外，论文还针对双三相永磁同步电机单相缺相故障，提出了基于电压补偿的容错控制和混合容错控制。提出的基于电压补偿的容错控制策略仅需对故障下参考电压进行补偿，容错前后控制系统结构基本不变，控制系统原有动态响应特性和直流母线电压利用率均不会受到影响。提出的混合容错控制以铜耗最小为电流约束条件，对故障三相绕组剩余两相进行闭环电流控制，而系统整体依然采用基于SVM的直接转矩控制，因而可以在实现铜耗最小下的容错的同时尽可能减小对原有控制系统结构的调整。
      论文通过实验验证了理论分析和提出策略的正确性。

关键词：双三相永磁同步电机；T型三电平逆变器；直接转矩控制；空间矢量调制；谐波电流抑制；矢量空间解耦；