基于DSP永磁同步電機(jī)高性能直接轉(zhuǎn)矩控制研究.pdf

1、本文研究工作圍繞面貼式永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制開展，主要是直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究和基于DSP TMS320F240數(shù)字實(shí)驗(yàn)平臺的設(shè)計(jì)，并且對實(shí)驗(yàn)中涉及的一些問題，如磁鏈觀測、轉(zhuǎn)子初始位置觀測和相電壓觀測等作了研究。 在闡述永磁同步電機(jī)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)矩控制的機(jī)理。詳細(xì)地分析了定子磁鏈扇區(qū)劃分的原理、電壓空間矢量在永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制中的作用且明確了零電壓矢量的作用、以及電壓空間矢量選擇的依據(jù)，并且分析

2、了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的缺陷。仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制策略的可行性、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的快速性以及對外干擾和電機(jī)參數(shù)攝動的魯棒性，同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明零電壓矢量在直接轉(zhuǎn)矩控制中能減小轉(zhuǎn)矩脈動，提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能。 針對傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制策略所施加電壓空間矢量數(shù)目有限導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動大的缺陷，提出了基于電壓矢量細(xì)分的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制策略。利用定子磁鏈扇區(qū)細(xì)分和電壓矢量細(xì)分來減小磁鏈位置觀測誤差及磁鏈和轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償誤差，從而抑制轉(zhuǎn)矩和

3、磁鏈脈動。仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該控制策略的可行性，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能，同時(shí)保留了系統(tǒng)的魯棒性。 針對傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制定子磁鏈位置觀測誤差而導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩脈動大的缺陷，提出了基于新型區(qū)域電壓矢量表的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩預(yù)測控制策略。利用預(yù)測控制的方法，根據(jù)磁鏈和轉(zhuǎn)矩誤差選擇任意相位和幅值的電壓空間矢量，從而減小轉(zhuǎn)矩脈動，同時(shí)該控制策略避免了定子磁鏈所在扇區(qū)的確定，同時(shí)保留了系統(tǒng)原有的魯棒性。仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該控制策略的可行性，同時(shí)在保留系