基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真研究

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1、基于SVPNPI的永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真研究StudyontheSystemofPMSMDirectTorqueControlBasedonSVPWM中铁工程设计咨询集团有限公司郑州设计院刘华关振宏LiuHuaGuanZhenhong摘要：针对永磁同步电机直接转矩控制系统的磁链和转矩脉动的问题，设计了基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统。实现了电压空间矢量的连续调节，定子磁链近似圆形，解决了常规直接转矩控制系统电磁转矩脉动较大的问题。在matlab／simLIIink仿真环境下，对该控制系统进行了建模与仿真，

2、验证了控制理论的正确·陛和有效性。关键词：永磁同步电机直接转矩空间矢量脉宽调制matIab／simuIinkAbstract：Tosolvetheproblemoftorqueandstatorfluxlinkageripplesindirecttorquecontrol(DTC)forapermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)，thespacevoltagevectorpuIsewidthmodulation(SVPWM)strategyinDTCforPMSMwasdesigned．Cont

3、inuousadjustmentofspacevoltagevectorisrealizedTheobviousripplesintheconventionalDTCsystemarereducedefectivelybecauseofthecircularstatorfluxThemodelingandsimulationofthissystemwereintroducedbasedonMATLAB／SlMULINK．whichverifiesthevalidityandthecorrectnessofthecontrolst

4、rategyKeywords：PMSMDTCSVPWMMatlab／simulink【中图分类号】TM351【文献标识码】B文章编号1561—0330(2011)10-0076—031引言流伺服控制系统有着非常重要的现成转矩和磁链脉动，不能达到期望的随着社会经济的发展、生产要求实意义。目前，直接转矩控制技术在最佳控制效果。日益提高，现代制造技术、电力电子永磁同步电机上的研究还并非十分本文采用了基于空间电压矢量技术和计算机控制技术的快速发展，完善，在有些方面仍然存在欠缺，比脉宽调制(SVPWM)技术的永磁同步加速了现代电机控制技术

5、的发展。直如说由定子磁链脉动而导致的电磁电机直接转矩控制技术。通过MAT—接转矩控制技术是继矢量控制之后，转矩脉动就是一个非常棘手的问题。LAB／SIMULINK建模和仿真，与常1986年，分别由日本I'Takhashi和德常规的DTC方案，针对定子磁链幅规的DTC比较，可以看出磁链和转国M·Depenbrock提出的，这项技术值和转矩偏差以及磁链的空间位置，矩脉动明显降低，同时保证了固定的的控制思想新颖、系统结构简洁明在一个控制周期内，选择和发出单一开关频率。了、动静态性能优良等优点受到普遍空间电压矢量，这个电压矢量要同时关注

6、并被广泛研究。以永磁同步电机控制磁链和转矩的误差方向，而忽略2直接转矩控制理论的基本直接转矩控制系统为代表的同步交了转矩和磁链误差大小，从而经常造思想76THEWORLDOFINVERTERS关系，因此，转矩误差△T可以通过一个PI调节器来预从电磁转矩的表达式(=—slrsin)可以ZLS测磁链相位角增量△e，由此得到定子磁链的参考矢量看出，当定子磁链保持一恒定值时，电机的转矩因转矩，它与定子磁链观测值之间存在矢量误差△，角的变化而变化。在通常情况下，电气时间常数远小于再经过电压空间矢量计算模型得到能够补偿△的定子机械时间常数，

7、那么改变定子磁链的旋转速度相对于转电压分量U。和UB，最后由SVPWM选择所应施加的电子磁链来说较为容易。因而转矩角的改变可以通过改变压矢量，计算其所选相邻电压矢量的作用时间，输出逆定了磁链的旋转速度和方向得以实现。综上，可以得到变器控制信号，控制逆变器的开关状态，实现磁链偏差永磁同步电机直接转矩控制理论的基本思想：满足电机的精确补偿和电压矢量连续可调。转矩和转矩角变化方向一致的条件下，保持电机磁链幅值不变，控制定、转子磁链之间的夹角即可控制电机转矩，4基于HATLAB／Simu11nk的仿真通过快速改变转矩角以获得快速的转矩响

8、应。仿真模型图如图2所示。3基于SVPWH的永磁同步电机直接转矩控制系统的设计SVPWM技术是在一个控制周期内，通过相邻基本电压矢量和零电压矢量合成得到所需的任意电压矢量，实现电压矢量的线性连续可调的技术。SVPWM技术是从电机的角度出发，目的在于使交流电机产生