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近年来,随着高压大功率变频调速技术的发展,对高性能的矢量控制研究,成为当前研究的热点之一。多单元串联高压变频器的拓扑结构已经非常成熟,因其以低压方式解决高压电机驱动问题,成为了国内高压电机变频调速领域的主流应用方案。本文研究的主要内容是基于间接磁场定向的多单元串联高压变频器矢量控制系统的研究。本文首先介绍了常见的三种高压变频器的拓扑结构以及各自的主要应用场合,然后针对多单元串联高压变频器的拓扑结构的特殊性问题,文中对该型高压变频器的调制策略进行了深入的研究。通过分析PWM调制的基本原理,对PWM调制方法进行了详细的分析研究。详细地叙述了多载波脉冲的发生原理、构成原则、具体实现方式,提供了一种基于DSP与FPGA的多脉冲数字化实现方法,实验结果表明这种实现方法具有很好的扩展性与通用性,同时,也很好地解决了多单元串联高压变频器的多脉冲驱动问题。本文实验基于多单元串联H桥大功率能量回馈型高性能变频器的实验平台,针对实验平台中控制部分硬件电路的设计特点,文中又进行了一种基于DSP与FPGA的新型PWM调制方法的研究。在分析PWM调制基本原理的基础上,详细研究了基于FPGA发出任意PWM波形的调制方法,实验结果证明了这种方法的可行性与正确性,也表明这种方法具有很好的应用价值。其次,从矢量控制的基本理论出发,设计了基于转子磁场定向的矢量控制系统。分析研究了矢量控制的两个核心问题:磁通观测方法和转速辨识方法。在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,对系统的性能进行了验证。通过对仿真结果的分析,表明系统具有良好的动静态性能和带载能力。最后,基于实验中的硬件平台,对矢量控制系统的整体组成进行了简单介绍,之后从控制和功率两部分对系统加以简要的说明。本文最后还阐述了系统软件的设计思想,并给出了软件设计的流程图,重点对调制算法和矢量控制算法进行了说明。通过对编程算法的实验验证,实验结果表明了算法的可行性及正确性,为以后的无速度矢量控制系统的研究工作提供了良好的软件支持。