杜承东，聂子玲，李忠瑞

(1.海装驻上海地区第二军事代表室,上海 200129；2.海军工程大学 舰船综合电力技术国防科技重点实验室,湖北 武汉 430033)

0 引 言

永磁同步电机(PMSM)将永磁材料用于转子中，结构简单，体积小，转矩密度、功率密度、效率和可靠性高[1-2]。随着永磁材料性能的提高和技术的进步，PMSM的应用越来越广泛。

直接转矩控制(DTC)是一种典型的高性能交流变频调速技术。DTC通过实时检测电机定子电压和电流，计算磁链和转矩的幅值，并分别与磁链和转矩的给定值比较，利用所得差值来控制定子磁链和电磁转矩，并由磁链和转矩滞环控制器直接输出所需的空间电压矢量，从而达到直接控制磁链和转矩的目的[3-4]。DTC技术结构简单，不需要通过定子电流控制电机，而是直接对转矩进行控制，从而可以实现转矩的快速响应，并且不需要单独的PWM调制器，因此在电机控制领域得到了广泛应用。

如前所述，传统DTC采用2个滞环控制器来实现对磁链和转矩的控制，响应快速，鲁棒性强，但是由于滞环控制器本身的特性，电压矢量切换时间不固定，导致逆变器开关频率不恒定。虽然可以运用空间电压矢量调制方法使逆变器开关频率恒定，但是又会导致电压矢量切换点受限于滞环宽度，引入较大的磁链脉动和转矩脉动，引起高频噪声。为了解决传统DTC存在的问题，将模型预测控制(MPC)应用在DTC系统中，电压矢量切换表可以在线优化，以满足更高的控制要求和实现更多的控制目标。……