吕帅帅　林　辉　李兵强

(西北工业大学自动化学院　西安　710129)



开关频率恒定与占空比调制相结合的PMSM-DTC控制

吕帅帅林辉李兵强

(西北工业大学自动化学院西安710129)

针对永磁同步电机直接转矩控制(DTC)存在转矩脉动和磁链脉动大以及开关频率不恒定等问题，提出一种基于简单占空比的开关频率恒定永磁同步电机直接转矩控制。分析了电压矢量在不同转速和定子磁链位置对电磁转矩和磁链的影响，并设计了一种简单的占空比计算方式。PWM调制采用矢量控制的思想，使得逆变器开关频率恒定。仿真和实验结果表明，该方法能有效减少转矩和磁链脉动，保证逆变器的开关频率恒定，控制简单，动态性能好，鲁棒性强。

永磁同步电机直接转矩控制简单占空比转矩脉动抑制开关频率恒定

0　引言

永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM)具有高功率密度、高可靠性以及高效率等优点，在伺服应用领域得到了广泛应用[1-3]。PMSM最常用的方法是磁场定向控制和直接转矩控制(Direct Torque Control，DTC)，磁场定向控制由于矢量旋转变换和解耦的复杂性，使得实际控制效果难以达到理论分析的结果[4]。直接转矩控制具有结构简单、动态性能好以及对电机参数摄动具有很强的鲁棒性等优点，得到了广泛研究和应用[5-7]。DTC采用滞环比较器，通过查表的方式来获得控制电磁转矩和磁链的电压矢量。但DTC存在两个严重的缺陷：①电磁转矩和磁链脉动大；②逆变器开关频率不恒定。转矩脉动影响传统DTC在高精度伺服场合的应用，而开关频率不恒定会导致逆变器利用不充分以及相电流含有不同阶次谐波等问题[8]。……