改进的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真实现

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1、第37卷第19期电力系统保护与控制V_01．37NO．I92009年10月1日PowerSystemProtectionandControlOct．1．2009改进的永磁同步电机直接转矩控制系统仿真实现王玲芝(西安邮电学院计算机系，陕西西安710061)摘要：直接转矩控制的主要缺点是低速时转矩脉动大。其中一个重要原因是电机在运行中存在温度升高及电流频率变化等现象，定子电阻的阻值发生变化，使定子磁链的估计精度降低，导致电磁转矩出现较大的脉动。针对这一问题，设计了一种改进的永磁同步电机直接转矩控制系统。根据实际转矩和给定转矩的偏差，提出了一种使用PI控制器补偿定子

2、电阻变化的方法。仿真表明该控制系统可以减小磁链和转矩脉动，改善了系统的运行性能，提高了系统对电机参数变化的鲁棒性。关键词：永磁同步电机；直接转矩控制；转矩脉动；PI控制器；定子电阻变化SimulationofimproveddirecttorquecontrolsystemforpermanentmagnetsynchronousmotorWANGLing-zhi(DepartmentofComputerScience，Xi’allInstituteofPostsandTelecoms，Xi’an710061，China)Abstract：Themaindis

3、advantageisofhightorquetippleatlowrate．Animportantreasonisthatstatorresistancevaluechangesforthephenomenonofrisingtemperatureandchangingcurrentfrequencywhenmotorisrunning．Thustheestimationprecisionofstatorfluxdecreases，leadingtohighelectromagnetictorquetipple．Aimingatthisproblem，adi

4、recttorquecontrolsystemofpermanentmagnetsynchronousmotorisdevised．Accordingtotheerrorbetweenactualtorqueandreferencetorque，ameansforcompensatingstatorresistancevariationusingPIcontrollerisproposed．ThesimulationresultsshowthatthecontrolsystemCanreducethefluxandtorquetipple．Therunning

5、performanceofsystemisimprovedandtherobustnesstoparametersvariationisenhanced．Keywords：PMSM；directtorquecontrol；torqueripple；PIcontroller；statorresistancevariation中图分类号：TM341文献标识码：A文章编号：1674-3415(2009)19-0065-04中定子电阻是电机运行中变化最大的一个参数，而0引言直接转矩控制中定子磁链和转矩的估算都要依赖于德国学者M．Depenbrock于1985年针对异步

6、电电机中的定子电阻。若在直接转矩控制转矩、磁链机提出了一种高性能电机控制方法一直接转矩控的估算中电机的电阻值受运行情况以及环境温度等制。直接转矩控制算法简单、控制效果优良，并成因素影响而变化过大，驱动系统就可能变得不稳功应用到异步电机调速系统中，直接转矩控制方法定【3-6]。针对这一问题，本文提出了一种基于转矩偏已成为交流伺服系统的研究热点之一。但是直接转差PI控制器的定子电阻补偿器，从而降低电机运行矩控制研究大部分集中在异步电机的控制上，近几中定子电阻的变化产生的影响。年有一些学者致力于该控制方法在永磁同步电机控1永磁同步电机直接转矩控制原理制中的应用，初步

7、实现了永磁同步电机的直接转矩控制，体现了直接转矩控制简单及优良的动态控制直接转矩控制技术，用空间矢量的分析方法，性能等特点【】，2』。但这些研究工作还处于初级阶段，采用定子磁场定向直接计算与控制交流电动机的许多问题还有待解决，如低速时转矩观测器和转矩转矩，借助于离散的两点式调节(Band．Band脉动等。contro1)产生PWM信号，直接对逆变器的开关状电机在实际运行过程中参数变化相对较大，其态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能，是一种具有高静态性能和动态性能的交流电机控制基金项目：陕西省自然科学基础研究计划项目(SJ08一方法。ZT14)；西安市科技计划

8、项目(CXY08017(1))永磁同步