刘浩，谢源*，何志明

（1.上海电机学院电气学院，上海 201306；2.苏州半唐电子有限公司，江苏 苏州 215332）

0 引言

永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）具有体积小、功率密度大、控制性能好等优点，广泛应用于高动态性能、高精度的场合[1-3]。恒压频比控制（V-F）采用转速开环控制方法，控制方法简单，能实现电机在较大范围内的平滑调速运行，但由于电机励磁电流id不可控，会产生热量，降低电机运行效率[4]。而且V-F控制没有速度闭环，电机在加速过程中，电机电流也会快速上升，超过电流限幅值，存在安全隐患。而传统磁场定向控制技术（Field Orientation Control，FOC）虽然具有很好的转矩和磁链控制精度，但在抗干扰性、减小稳态误差和提高控制精度方面仍存在不足。因此本文提出一种改进式磁场定向矢量控制策略来进一步优化电机的控制性能，运用Matlab/Simulink对其进行仿真分析，并验证改进方法的优越性。

1 PMSM数学模型及磁场定向控制原理

1.1 PMSM数学模型

永磁同步电机是一个多变量耦合的系统，为了简化分析，本文做如下假设:① 忽略电机铁心的磁饱和；② 忽略电机铁心涡流和磁滞损耗；③永磁材料的电导率为零；④ 电机中的电流为对称的三相正弦波电流[5-6]。

PMSM磁场定向控制是建立在等效坐标变换理论基础上的控制方法，在三相坐标系中的采用Clark、Park坐标变换后可得到在dq轴坐标系的数学模型，其中电压方程为 ：

式中 ud、uq、id、iq分别为定子d、q轴电压、电流；R为定子绕组电阻； Ld、Lq为定子d、q轴等效电感；ω为转子电角速度；ψf为永磁体磁链。

电磁转矩方程为：

式中，Te为电磁转矩，pn为电机极对数。……