占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制-论文.pdf

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1、第18卷第4期电机与控制学报Vo1．18No．42014年4月ElectriCMachinesandControlApr．2014占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制杨影，陈鑫，涂小卫，韩冰(上海大学机电工程与自动化学院，上海200072)摘要：针对如何确定占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制的零矢量作用时间问题。根据电压矢量与电流转矩分量关系，分析了在不同转速下零矢量作用时电磁转矩的变化规律，引入占空比调制后低速区转矩脉动要小于中高速区转矩脉动。设计了基于占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制系统，利用转矩偏差和定子磁链的偏差计算占空比，该方案易于实现，对电机参数误差不敏感。仿真和实验

2、结果表明，该方法结构简单、鲁棒性强，能够明显改善低速性能。关键词：永磁同步电机；直接转矩控制；零矢量；转矩脉动；占空比计算中图分类号：TM343文献标志码：A文章编号：1007-449X(2014)04—0066—06DirecttorquecontrolofpermanentmagnetsynchronousmotorbasedondutyratiocontrolYANGYing，CHENXin，TUXiao—wei，HANBing(SchoolofMechanicsEngineeringandAutomation，ShanghaiUniversity，Shanghai200072，

3、China)Abstract：CalculationdutyratioisallimportantissueinDirecttorquecontrol(DTC)ofpermanentmag—netsynchronousmotor(PMSM)basedonthedutyratiomodulation．Theeffectofzerovectoronelctro—magnetictorqueduringallspeedrangewasanalyzedOilthebasisoftherelationbetweenvoltagevectorandtorquecurrentcomponentand

4、animportantphenomenonwasrevealedandexplainedthattorquerip—pieinlowspeedrangeislessthanthatinhighspeedrangeinDTCbasedonthedutyratiomodulation．ArobustDTCmethodofPMSMbasedonthedutyratiocontrolwasdesignedinwhichthedutyratioiscal—culatedwiththeerroroftorqueandflux．Themethodissimpletoimplementandinsen

5、sitivetomotorpa—rametereror．SimulationandexperimentsarecarriedoutandshowthattheimprovedDTCbasedondutyratiomodulationhastheadvantageofsimplicity，robustnessandimprovedperformanceinlowspeed．Keywords：permanetmagnetsynchrohousmotor；directtorquecontrol；zerovector；torqueripple；dutyratiocalculation制结构简单

6、-21等优点受到广泛的关注。0引言永磁同步电机传统DTC利用6个有效矢量控永磁同步电机直接转矩控制(directtorquecon—制电磁转矩和定子磁链，存在转矩脉动大、逆变器开trol，DTC)以其对电机参数依赖小，转矩响应快，控关频率不恒定等问题，恶化了系统低速性能。通收稿日期：2013—06—13基金项目：教育部博士点基金联合资助(20103108l20009)作者简介：杨影(1979一)，女，博士，副教授，研究方向为高性能伺服控制系统陈鑫(1986一)，男，硕士研究生，研究方向为高性能伺服控制系统；涂小卫(1987一)，男，硕士，研究方向为高性能伺服控制系统；韩冰(1988一)

7、，男，硕士研究生，研究方向为高性能伺服控制系统。通讯作者：杨影第4期杨影等：占空比调制的永磁同步电机直接转矩控制67过引人电压空间矢量调制(spacevectorpulsewidth=fi。(3)modulation，SVM)、占空比调制(占空比DTC)均可式中：。为定子磁链旋转坐标系dq轴分量；、有效减小转矩脉动，固定开关频率一。占空比控制方法是根据需要确定出每个控制周期内有效电压¨为定子电压dq轴分量；i、i为定子电流dq轴分量；砂为转子永