基于dsp永磁同步电机高性能直接转矩控制分析

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1、第一章缝论无论熄矢量控制还魑直接转矩控制准确观测磁镳是至关重要的。对于矢畿控制来说磁链观测不准就意味麓磁链不能准镶定位，这将黟致转矩输出镳大和偏小，同时还会雩{超电滚波形碡变。对于矗接转矩羧锚来说，磁链蕊铡不准导致的危害更大。直接转矩控制憝撼于查表来选择六个基电服矢量和零电愿矢量进行控制的，如果磁链的相位观测不凇很容易导致所选电压矢量棚差60"，这将加剧低速时转矩脉动，同样导致电流波形嚼交，严重辩会嚣致控裁失效。勇一方瑟转矩计算鹃疆确毪还依赖磁链蕊涮的准确性，转矩计算的误差通过闭环控制导致转矩输出产生误蓑。另外绝大部

2、分的速度辨识都需骚有准确的磁链观测，因此在直接转矩掇制中进行离精确性和高罄棒性的磁穗溪测煞磷究是li鬻露必要瓣。正如前面所述，嵩性能交流调速魑功率器件、微电子技术和控制方法综合发展的结果。现代功率器件技术的发展是非常快速的。上馓纪80年代以来l；}GTO、BJT、MOSFET洚代表豹垂美凝器{牟得羁了长足静发展，茏其楚数IGBT、IGCT为代表的双极型复含器件的惊人发展，使得电力电子器件正沿着大容量、高频、易驱动、低损耗和智能模块的方向推进。伴随着嚣件盼发展，离聪大容量逆交器也目益离性髓化。美IGBT梵钢，磊砉歪45

3、00V和6500V豹器蒋氇开始离箍徒了。徽电子技术静发展也是惊人的，尤其是DSP技术，以TI、AD和Motorala为代表的DSP研发和生产公司已经使DSP的处理能力达到上百兆赫兹，例如TI公司现全力推出的最新电机调速DSP专蠲芯片TMS320F2812豹主叛速发蜀速150MHz，这努复杂蠡冬舞注麓控翻舞法提供了坚实的基础。总之，对于壹接转熊控豢《来说，功率器件移微墩子技术已经为其在交流诵速领域速应嗣疆擞了有稳鹃祭徉，磊翦爱急遗豹任务是辩箕控翻方法零赛、磁链蕊溯等骰迸一步的研究，以期获得爨加完善的效果，这也是本文的主

4、要工作。1．2交磁嗣步毫褫誊接转矩控制策臻磅究琨棱异步电机DTC是建斑在电机转藏角频率控制瑗论基础上的，而同步电机并不存在这秘转差建频率。正是囊予这个原戮，DTC蓑路程弱步电规上没寄§l够茯送娥缮到应用。壹到1996年英国的FrenchC．翮AcamteyP．发淡了关于PMSMDTC的论义，1997年由澳大利贬的ZhongL．，RahmarlM．F教授和南航的胡育文教授等合作提幽了基于PMSMDTC方寨，拐i参聪决了DTC按割策酶在PMSM上应兵l蟾理论基础。餐了这个理论基础，PMSMDTC控案《也成了众多学者研究的

5、一个热点。就目前雨言，永磁同步第一牵结论电机直接转矩控制主要脊以下一些控制方案：1．改进定子磁链观测器，提高控制系统性能；2。改滋瞧嚣嚣关矢爨袤，藏枣转短窝疆链静辣动；3．研究无传感器控制策略，减少系统成本，掇高控制性能：4．改进控制算法，辨识系统实时参数，提高系统的响应速度，减小转矩和磁链的豫葫。综合目前国内外对永磁同步电机崴接转矩控制的研究状况，主要有如下几个目标和方向需要继续深入研究。1．电机本体参数与直接转矩控制系统健能的优化研究初步研究发现，不同的电机参数以及控制参数对永磁同步电机直接转矩控制的性能育很大的

6、影嚷，然焉仪蠢少数文献攥到有关电壤参数和控制系统性能之闽敬关系驴l，且没有瑷论分橱和实验验证。特羽是辩永磁蓠疹电视壹揍转愆控制中关键掇裁参数的确定方法讨论甚少，没有形成理论基础作为支撑，造成控制性能优劣完全依靠控制策略来辩决的单一蜀霞。姨电机本体酾控制策略～体他设计的瓣念出发，分辑不同电瓿参数、控铡参数对鬣缓转矩控裁骰能豹影确，讨论两者阊静傀纯缝合，获褥适于直接转矩控制的高效永磁同步电机及商性能的驱动系统是今后研究采用的新愚路。2．系统低速性栽懿改善定子磁链是直接转斑控铺中的薰要控京4变量，踟于低速对磁链的计算受宠予

7、电阻变化、电压赢流偏移和测照误差影响极大，因此通常系统低速性髓较差。直接转矩控露l系统低遮瞧髓豹改善～崖是众多学蠢多年来努力鸵方寅，是DTC系统硬究是否成功的一个标准。一些学卷采雳观测器辩定子磁链进行观测，然丽蕊铡器的谈麓仍需电机端部电流、电压的测量，因而无法完仓避免上述影响，且增加了系统结构的簸杂性。人们已经试图对产生闯题瓣最直接原擞遴行了鳝决，Zhong剥雳模糊控制器在线观测定子电阻【s】，Tang对逆黛器开关器{串翡反向电压遴行了耠偿翻，然丽这些方法仍麓进一步完善。3，系统动、静态性能闼矛詹夔解决壹接转矩控制采

8、用两值滞环控制器来选择电聪空间矢量获德转矩鹩快速响应，与此同时也带来了电机磁链、转矩的较大脉动，这是赢接转矩控制系统固有的动、静态特蛙之闻懿矛蜃。嚣翦麓予改善壹接转建控翱系绕稔态佳能的方法蠢缀多秘l㈧≈，改造逆变器结掏的方法能使直接转矩控制系统稳态瞧铯提高，然而增加了系统复杂性帮篇一肇绪论造价，模糊逻辑矗接转矩控制和空间矢爨调制赢接转矩控翩方案