段小丽 张永平 任一峰

（1.晋中学院机械学院，山西 晋中 030600；2.中北大学计算机与控制工程学院，太原 030051）

永磁同步电动机具有效率高、转矩惯量小、易于控制等优点，在高性能伺服系统中得到了很广的应用。DTC 是直接对转矩和磁链进行的控制，它省去了矢量控制繁杂的坐标变化。20 世纪90年代，L．Zhong 等人改造了异步电动机的直接转矩控制方法，并成功用于PMSM 中，现在已有了相关的研究和仿真，但是直接转矩控制的低速性能差，转速超调大、转矩脉动大、电流畸变严重等[1]。

20 世纪70年代，中科院研究员韩京清提出了一种新的非线性控制器—自抗扰控制器。自抗扰控制器吸收了PI 控制的优点和现代控制理论的优势，它直接观测并补偿控制系统的总扰动（内扰和外扰），不需要精确的被控模型，目前已经在各个领域得到了非常广泛的使用[2]。本文将PMSM 的直接转矩控制系统中的PI 用ADRC 代替，解决低速性能差的问题。通过仿真表明，和PI-DTC 的PMSM 控制系统相比较，基于ADRC-DTC 的系统有更为优越的动态性能。

1 永磁同步电动机的直接转矩控制

1.1 PMSM 的数学模型

PMSM 直接转矩控制采用的是定子磁场定向控制方式，对PMSM 的磁链和转矩进行直接控制，根据d-q 坐标系下PMSM 的数学模型，可得到PMSM

的直接转矩方程[3]：

采用隐极式永磁同步电动机，Ld=Lq。

式中，Ld、Lq分别为定子d、q 轴定子绕组电感；np为极对数；ψs为定子磁链；ψf为永磁体基波磁场在定子绕组中生的磁链；δ为转矩角。

1.2 PMSM 的直接转矩控制

直接转矩控制方法是磁链和转矩的双闭环控制。……