高性能永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究.pdf

1、由于永磁電機(jī)具有高功率密度、高轉(zhuǎn)矩慣性比和易于維護(hù)等特點(diǎn)，因此被廣泛用于工業(yè)機(jī)器人和電動(dòng)工具等高性能調(diào)速場(chǎng)合。在永磁同步電機(jī)(PMSM)的控制方法中，直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，依賴電機(jī)參數(shù)少和動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等特點(diǎn)著稱，近年來(lái)得到了快速的發(fā)展。但仍然存在磁鏈觀測(cè)誤差大、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大等問(wèn)題，有待更進(jìn)一步的探索研究。因此，研究磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制策略有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文研究工作圍繞PMSM DTC的控制策略開(kāi)展，主要

2、內(nèi)容如下：
　?、僬撐脑陉U述永磁同步電機(jī)基本結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，分析了永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理。詳細(xì)討論了電壓空間矢量在永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制中的作用和選擇依據(jù)，同時(shí)分析了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法的缺陷。
　?、卺槍?duì)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制定子磁鏈誤差大、存在直流漂移等問(wèn)題，提出了新型交叉補(bǔ)償磁鏈觀測(cè)算法。該算法是在傳統(tǒng)的低通濾波磁鏈觀測(cè)器基礎(chǔ)上，交換了低通濾波環(huán)節(jié)與磁鏈補(bǔ)償環(huán)節(jié)的順序，并且在暫態(tài)時(shí)采用低通濾波，在穩(wěn)態(tài)時(shí)

3、先低通濾波再補(bǔ)償磁鏈的相位和幅值。有效地解決了傳統(tǒng)磁鏈觀測(cè)器存在的直流漂移、測(cè)量干擾問(wèn)題。提高了磁鏈觀測(cè)的精度。改進(jìn)后的磁鏈觀測(cè)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)電機(jī)參數(shù)魯棒性好，易于工程實(shí)現(xiàn)。
　　③在常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制中，一個(gè)采樣周期中選擇任何一個(gè)電壓空間矢量都無(wú)法同時(shí)滿足轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的要求，從而產(chǎn)生了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。為進(jìn)一步提高系統(tǒng)的性能，在本文中采用了空間矢量調(diào)制的方法，以減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)?？臻g矢量調(diào)制算法可以根據(jù)轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制的需要，提供除基本的八個(gè)