王 震，周明磊，王琛琛

（北京交通大学电气工程学院，北京 100044）

永磁同步电机PMSM（permanent magnet synchronous motor）具有高功率密度、高效率以及高功率因数等一系列优点，因而被越来越多地应用于轨道交通领域。轨道交通领域中逆变器的开关频率通常较低，电机在高速区通常运行在方波工况。方波工况下电机电压幅值达到最大值，完全失去调节能力，仅有电压矢量角可供调节，而传统基于双电流环的控制策略不再适用，因此方波工况下控制策略的研究是轨道交通用永磁同步电机重点研究内容之一。

永磁同步电机方波工况下的控制策略可以分为电流指令计算和电压指令计算两个部分。其中电流指令计算环节的目的是为了得到合适的电流指令，常用的方法主要包括公式法[1]、查表法[2]、梯度下降法[3]以及负直轴电流补偿法[4]等，其中负直轴电流补偿法原理简单且鲁棒性较好，是目前应用较多的一类方法。电压指令计算环节的目的是根据得到的d、q 轴电流指令，经过一定的控制算法对d、q 轴电压进行调节，最终实现对电机输出转矩的控制，其常用的方法大致可以分为3 类：①通过电机数学方程计算得到电压指令[5]，鲁棒性较差，而且由于没有电流环，无法实现电流的准确跟踪控制；②通过基于双电流环的控制策略调节得到电压指令[6-7]，但由于方波工况下电压幅值达到最大值，无法调节，需要对调节器输出的电压指令重新进行复杂的修正，以匹配方波电压输出，计算复杂且动态性能一般；……