電動車交流驅動的研究現狀和發展前景

季晨宸 傅金睿 何 琳

（江蘇省科學技術情報研究所，江蘇 南京 210042）

電動車交流驅動的研究現狀和發展前景

季晨宸 傅金睿 何 琳

（江蘇省科學技術情報研究所，江蘇 南京 210042）

隨著電力電子技術、計算機技術的發展，電動車交流電機控制技術有了很大的發展，己經逐漸替代傳統的直流傳動技術，應用在國民經濟的許多領域。現今的交流電機控制技術主要朝著數字化、智能化、集成化的方向發展，集中在磁場定向控制（FOC）、直接轉矩控制（DTC）以及空間電壓矢量PWM（SVPWM）等方面的研究展開。DTC作為近年來發展的一種新型的控制技術，成為了交流電機控制領域的研究熱點。

交流驅動；電動車；矢量控制

由于功率電子技術和微處理器技術的發展，電動車交流驅動發展趨勢為數字化、模塊化、智能化的方向。

在功率電子技術方面，功率開關元件發展己進入于第三、第四階段，目前大多采用絕緣柵極晶體管IGBT、MOS控制晶閘管MCT以及驅動、自檢測、自保護功能融合的功率模塊IPM，其中比較出色有德國SEMIKRON產品SKiiPPACK系列的IPM模塊實現了在原有的基礎上再增加電流檢測功能，主通路基本全部集成化，三相橋臂集成于一體，使用時僅需提供一路驅動電源，且驅動信號不需隔離，使得控制電路更簡單、性能更高，容量已經有400A/600V的產品。

在微處理器技術方面，從20世紀90年代以來，DSP開始在交流驅動系統中使用，來用的DSP芯片品種主要有Tl公司的TMS320系列、Motorola公司的DSP56000系列和AT&T公司的DSP32系列。DSP介入交流驅動領域是因為它的運算速度快，比目前16/32位微處理器和單片機的運算速度至少快一個數量級，DSP這種高運算處理能力能夠滿足先進的現代控制策略的高要求，獲得更高的控制性能、更完善的功能。三菱、日機、西門子、ABB等公司已經推出了基于DSP實現的高性能交流驅動產品。但是DSP也有不足之處，因為它的發展初期是應數字信號處理的高速需要而開發的，所以硬件資源較少，用作過程控制時則需要擴展許多外圍電路，基于這種不足，目前TI公司、AD公司已在原有的DSP芯片的基礎上擴展了適于電機控制的硬件，已有系列的產品出售，如TI公司的TMS320C240、AD公司的ADMC401等。

因為本文的著重點是交流驅動控制技術的研究，所以著重闡述交流驅動控制方法的發展與應用。

1.控制方法

1971年德國F.Blaschke提出了異步電機的磁場定向控制思想，1977年由A.B.Plunkett提出了直接轉矩控制荃本思想，20世紀80年代后期德國M.Depenbrock和日本I.Takahashi等人的完善與發展，以及SIEMENS和ABB公司進行了大量的工程化實踐，現今交流電機的控制研究主要是在基于空間矢量的概念下的磁場定向控制（FOC）、直接轉矩控制（DTC）、空間矢量PWM控制（SVPWM）等之間展開的，它們的共同點就是力求實現交流電機的控制特性接近或達到線性效果。

磁場定向控制（FOC），即矢量變換控制技術，是交流調速技術史上的一大突破，它通過坐標變換和計算，將電機的電流解禍為轉矩、勵磁分量分別進行控制，從理論上講，實現了線性的控制特性，能夠明顯改善交流電機的輸出特性，因為發展得較早，技術上較為成熟，目前許多交流驅動產品上都采用此技術，FOC對控制器的運算速度、處理能力等性能要求較高，早期的FOC實現多數采用硬件電路實現坐標變換，或采用雙CPU方式，底層采用滯環比較電路，現今因為DSP技術發展，多數采用DSP作為微處理器，不再使用滯環方式。研究應用比較多的方式是通常采用反饋量少、硬件簡單的滑差矢量控制方法。存在缺點是繁復的坐標變換、復雜的計算、非線性和電機參數變化影響系統性能，不能實現完全的參數解禍，工程實現上達不到應有的效果。矢量變換控制中一個重要的問題是磁鏈的定位，不管是定子磁鏈定位還是轉子磁鏈定位，磁鏈觀測結果將直接影響到控制量的解禍。為此，提出了智能觀測器、自適應觀測器以及混合型的磁鏈觀測器，針對電機高速、低速時的不同特性，使用不同的模型（電壓電流模型和電流轉速模型），考慮到電機參數的時變性，將自適應理論應用于電機控制，設計全階觀測器，主要用于觀測轉子磁鏈和轉速。因為定子電流在轉子定向的坐標系中分解的轉矩分量和勵磁分量的表達式簡單，物理意義與直流電機相仿，所以大多數的研究都是在轉子磁場定向方式下進行的，因為FOC研究進行得比較早，目前研究的重點和方向主要集中在磁鏈觀測器的設計以及與智能控制的融合，工程應用上的簡化控制方法以及無速度傳感器方法的研究是熱點。另外在效率的控制方面，FOC也同樣有此方面的研究。

DTC的蓬勃發展始于20世紀80年代后期、90年代初期，它直接抓住電機輸出特性，直接控制輸出轉矩，控制思路新穎、簡潔明了，克服了矢盤變換控制的復雜運算缺點，是研究的熱點。前期由于微處理器和功率器件的原因，定子磁鏈的運行軌跡控制為正六邊形，實現直接自控制（direct self control），響應快，計算簡單，但電流的畸變不可消除，含有6倍諧波成分，低速特性較差，近期由于微處理器和功率器件技術的發展，磁鏈軌跡的控制針對高低轉速，可以分別實現磁鏈軌跡圓形、六邊形控制方式。ABB公司已有采用直接轉矩控制技術的變頻產品出售。直接轉矩控制利用定子磁鏈和轉矩的兩點調節器，通過直接的Bang-Bang控制，控制定子磁鏈幅值為恒值，同時實現了對轉矩的直接控制，因為所有計算只是在定子的靜止兩相坐標系中進行，所以較矢量變換控制簡單，因為它采用的Bang-Bang控制，實際上是一種最短時間的控制，所以它的響應快也是它的一個特點。同樣跟矢量變換控制一樣，直接轉矩控制需要解決的一個重要方面也是定子磁鏈的觀測，需要考慮高速、低速的磁鏈模型。所以DTC下的磁鏈和轉矩觀測器的設計是DTC研究的一個熱點。因為電機的低速磁鏈模型受影響的因素比較多，所以DTC下電機特性控制也是一個熱點。研究者著重分析了DTC系統低速特性，認為低速時定子電阻對磁鏈的估計影響較明顯，低速時宜使用轉速電流模型估計轉子磁鏈，而后定位定子磁鏈。同時也有研究著重分析研究逆變器的死區效應是影響DTC調速系統低速轉矩穩態性能差的重要因素，死區效應對調速系統影響的原因是因為電壓的檢測被另外一種方式替代，即通過直流母線電壓和瞬時的開關狀態計算得到。有學者分析了死區電壓存在的必然以及對系統性能的影響，尤其對系統在低速輕載的情況影響更顯著。針對直接轉矩控制系統的低速的負載特性較差，應用在線的模糊觀測器，根據定子電流、同步轉速觀測定子電阻的變化，改善了直接轉矩系統的低速性能。在工程實現上，DTC下的無速度傳感器方法的研究也成為了一個熱點。因為采用U-I模型的DTC表現出對電機參數的不敏感性，所以在工程應用上人們試圖通過對U-I模型的定子電阻進行的補償的方式來提高DTC系統的魯棒性，因此DTC的魯棒性的的研究也成為了一個研究熱點。DTC的研究方向某種程度上也是參照了FOC的方向，所以關于DTC方式下的效率控制也在同步進行。

基于空間矢量的概念，近年來又發展了SVPWM技術，它不同于SPWM控制思想，它是在引進了矢量控制的概念之后，考慮利用三相橋臂開關組合成的7種電壓矢量合成期望電壓矢量的一種方法，最終表現為PWM波，它結構簡單、特別適合數字化實現，開關頻率低、效率高。實際上，它只是變頻調速的一種底層實現方式，但是電機的控制效果仍很大程度上取決于它的方式，所以人們在研究它的方式不同對電機輸出效果的影響是SVPWM的研究重點。有研究對常規的SPWM和空間矢量PWM進行比較，認為后一種技術在減少電機電流諧波損耗、提高母線電壓利用率上具有明顯的優勢，分析認為只有同時控制定子磁鏈的瞬時幅值和瞬時速度，轉矩脈動才可減少，擴大系統調速范圍，改善控制性能，而且其中磁鏈的瞬時速度誤差對輸出轉矩的影響比瞬時幅值誤差對輸出轉矩的影響大得多。有學者著重對如何在開環條件下利用空間PWM技術實現低轉矩脈動、減少電流畸變，主要途徑就是采用劈零矢量的控制方式，減少磁鏈頻率的波動，實現了平滑、穩定的轉矩特性。Walczyna等人融入了自適應控制技術，硬件上實現了三電平PWM逆變器，使得定子磁鏈的瞬時速度誤差減少，電流畸變諧波減少，使用在大功率、高頻場合，減少了電機參數的變化對電機電流輸出的影響。還有研究針對SVPWM方式下的過調制以及電壓的利用率與常規的SPWM進行了比較。在工程產品上，目前國內已有利用此項技術設計完成的PEIU150G3-4A150KW大容量變頻調速裝置。

上面三種控制技術從本質上講是相互統一的，形式上看空間矢量PWM技術與直接轉矩控制都是在定子的兩相坐標系中進行分析，SVPWM最早是由德國RUHR大學的Depenbrock教授在實現DTC時引入的，實際上它與DTC還是有差別的，DTC底層的PWM直接由磁鏈和轉矩比較環節產生，并沒有一個合成矢量的概念，但是SVPWM著重強調冬個開關狀態對應的7種電壓矢量進行的矢量合成，實際上它還是屬于變頻調速的底層，它并沒有直接與轉矩輸出構成聯系，從所處的地位來講，它與SPWM處于同一層次，屬于交流驅動的底層，只是它易于數字化實現，因此在現代的FOC控制中己經逐漸將原先的底層的SPWM方式替換為SVPWM方式，能夠有效簡化控制結構，提高控制特性。因為FOC能夠實現對輸出控制量的有效調節，DTC可以簡化控制結構，并且減少對參數的依賴性，交流驅動技術的最后的發展方向是將這三種技術的優點進行融合，揚長避短，真正實現電機的線性控制特性，這也是本論文研究的內容之一。

2.磁鏈觀測

前面提到的控制方法的一個重要的研究方向就是磁鏈的觀測，磁鏈觀測在電機的控制中非常重要，它是交流驅動能否實現線性控制的關鍵。因為電機的磁鏈一般需要間接觀測，在通常采用的FOC、DTC和SVPWM技術中，FOC常應用到轉子磁鏈定向，DTC和SVPWM因為都應用了靜止兩相坐標系中的電壓矢量概念，因此通常采用的是定子磁鏈定向。三種控制方式實際上與磁鏈的觀測結果有明顯的依賴性，FOC很明顯它需要磁鏈的觀測結果進行定向，而后對控制量進行解禍，因此磁鏈觀測在FOC中極為重要，系統的控制效果和振蕩與磁鏈的結果有明顯的關系，通常在FOC中采用的是轉子磁鏈觀測，因為它能夠有效地將交流分量轉換為類似直流電機控制中的勵磁和轉矩分量。在DTC和SVPWM中因為都存在一個選擇電壓矢量的問題，而正確選擇的前提是明確定子磁鏈的位置，因此磁鏈觀測在這兩種控制方式中同樣很重要。

磁鏈的觀測模型主要有兩種，一種是U-I模型，它比較適用于高速狀態，它是一種積分模式，涉及的參數主要是電機的定子電阻，DTC和SVPWM都是采用了該模型，使電壓矢量在空間坐標系中與磁鏈進行了對應，然后在此基礎上進行控制特性的分析，因此所謂DTC對電機參數依賴性小是基于U-I模型下的結論，這還是有一定欠缺之處的，對此許多研究己經表明了這一點。磁鏈觀測的另外一種模型是I-N模型，它比較適用于低速狀態，但是它涉及的電機的參數比較多，對其觀測結果有明顯影響的是轉子的參數，而轉子的參數比較難確定，尤其是感應電機。

也正是磁鏈低速觀測不確定性的原因，所以電機在低速時控制的特性比較差，因為此時電機涉及的參數相對多，而且由于電機的參數會出現變化，而且易引進死區效應，當電機承受的負載比較大時，很容易出現因為電機的磁鏈觀測不準確而導致電機出現振蕩，這也是電機控制領域需要解決的難題之一。除了已討論的不可避免的死區電壓影響，認為低速時定子電阻對磁鏈的觀測影響較明顯，需要定時更新轉子定子電阻，定子磁鏈可以精確控制，有研究應用在線的模糊觀測器，根據定子電流、同步轉速觀測定子電阻的變化，提高了磁鏈觀測結果的準確性，改善了直接轉矩系統的低速性能，針對低速時定子線圈電阻隨溫度的變化量造成控制特性變差提出應用PI調節和模糊控制的策略根據定子電流的變化估計電阻的變化，從而提高控制特性。

目前磁鏈觀測方面進行的代表性研究工作有：

將現有的兩種模型進行混合使用，根據電機的轉速使磁鏈的模型對應的側重點在低速時為I-N模型，高速時為U-I模型，這樣可以充分利用兩種模型的優點，通常采用的是滑動結構，即并聯結構，由于這種結構在實際運行中存在響應速度慢，容易存在靜態偏差，因此改換它的并聯結構為串聯結構，將I-N模型的逆方式置于U-I前端，綜合使用能夠有效消除前述缺陷；利用自適應方法，構造李雅普諾夫函數設計設計轉子磁鏈觀測器，能夠有效提高觀測的準確性，并且能夠提高系統的魯棒性，這是在磁鏈觀測中通常采用的另一種方法，但是因為控制結構相對復雜，工程實現相對困難；仍采用U-I模型，但是在低速段利用V鄺為常值的特性對觀測結果進行修正，這種方式可以有效簡化控制結構，減少計算量，適合用于工程實踐；仍采用I-N模型，只是另外加PI調節器，利用模型輸出的電流與實際輸出電流的差值調節磁鏈的觀測結果；利用逆系統的控制方式，將磁鏈的觀測與轉速的控制解禍，減少觀測的復雜性，但是同時還需要加調節器進行修正；利用滑模變結構控制技術，減少控制方法對電機參數的影響，但是使控制結構復雜，不容易工程化。

3.參數辨識

磁鏈觀測的準確性很大程度上取決于電機參數是否準確，但是由于電機模型的非線性以及參數表現出的時變性，而且尤其是感應電機轉子側的參數無法直接測量，所以電機的參數辨識相對困難，目前在如何實現有效、簡便測量電機參數上進行了許多有意義的研究。

多數的研究是基于原有的變頻器基礎或逆變器系統，利用電機穩態運行模型，利用一些約束條件，簡化了模型結構，減少測量的變量，比如采用轉子靜止、單相線圈激勵等方式，能夠得到一些電機的參數；研究提出了在一矢量變換控制的變頻器的條件下實現離線辨識定子電阻、轉子電阻、以及總漏感、轉子時間常數的方法，并進行了實驗比較；有學者根據異步電機的穩態模型提出了一種用單相變頻電流激勵電機，同時輔以一簡單硬件觀測定子電壓瞬態值，判定轉子時間常數的方法，這些方法因為省略了一些約束條件，所以實現起來比較簡單，可操作性比較強，易工程實現，但是它因為進行了一些近似，所以得到的參數是電機實際值的近似，在一般的控制要求條件下，能夠滿足要求，如果控制要求比較高，它可以被用作一些控制方法中的初始設置值，同時需要設計調節器來進行修正。

因為考慮到電機模型的非線性以及參數的時變性，往往采用在線自適應的控制方法，如設計全階的轉子磁鏈觀測器，利用穩定性理論簡化算法實現電機參數的在線辨識，同時也得到了磁鏈的觀測結果，如從電機的功率因數出發，通過建立轉子時間常數與它的關系，建立一種自適應控制方法，解決了低速時轉子時間常數的辨識問題。這些方法實際上是直接針對磁鏈的觀測，電機參數的辨識或修正只是中間的一個過程，通常因為控制結構比較復雜，計算量比較大，正是由于近期的DSP運用，使該種類型的方法逐漸發展起來，但是從工程化方面看，目前許多方法還停留在實驗室或仿真階段。

另外還有直接利用原有的矢量控制系統，改進了實驗方式，建立數學模型，實現電機參數的在線辨識，如采用遞推最小二乘法、極大似然法設計電機的定子電流的實際輸出與模型輸出的差值為目標函數，最后通過多次遞歸得到電機的參數，這些方法也是因為DSP器件的發展帶動了這些方法的發展應用。

從上面闡述可以看到這些方法都具有各自的特色，相應具體的應用系統有比較強的針對性。因為辨識的結果直接應用到電機的控制中，所以這些方法中多數的工程性都比較強。

4.現代控制與智能控制

現代交流驅動技術如果要有大的發展就需要有大的理論，但是交流驅動技術發展到今天已經比較成熟，提出具有劃時代意義的理論不太容易，因此在電機控制的今后發展中，相當長一段時間內還會是將現有的各種控制理論加以結合，互相取長補短，或者將其它學科的理論、方法引入，走交叉學科的道路。將現代控制理論和智能控制的理論運用到電機控制，是目前解決交流電機這一時變非線性模型問題的熱門研究，所以除了前面闡述中提到的一些研究外，這里仍舊將進行一些歸納。

近段時間現代控制和智能控制在電機控制上的研究表現為：

自適應控制，應用較多的是自校正控制（STC）和模型參考自適應控制（MRAC），通常對轉子磁鏈和轉速進行觀測，多數應用在矢量控制系統中，但現在也開始有應用到直接轉矩控制系統中的研究，它通常利用超穩定性理論或李雅普諾夫原理設計觀測器，能夠有效提高控制系統的魯棒性。研究提出了基于STC的速度控制方法，利用最小二乘法實現電機參數在線辨識，然后調整配置極點設計控制器。MRAC最早應用在晶閘管直流調速中，針對噪聲的干擾，采用從模型提取狀態，免去計算對象的輸入輸出導數的技術。因為MRAC結構相對復雜，當階數超出3階以上時，結構變得復雜難以設計，同時系統的性能改善不明顯，所以對高階系統采用降階方法來設計。MRAC的另一方面的應用是電機參數的辨識，同其它辨識方法相比，它的性能結果比較優越，但是計算結構相對復雜。

滑模變結構控制，由于微處理器技術的發展，使它的實現成為可能，滑模變結構的基本思想是，反饋控制系統的結構在它的狀態向量通過開關超平面時發生變化，由于這種控制方式使系統的狀態向量進入開關面后就被約束在開關面的領域內滑動，此時，系統的動態品質由開關面的參數決定，而與系統的參數、擾動的影響無關。理想的滑模變結構控制其切換頻率是無窮大的，控制量也無限制，所以滑模是光滑的，但實際系統中無法滿足上述兩點要求，而且還存在著空間和時間上的滯后，使滑模變結構系統產生自振，系統將不具備魯棒性。

解禍控制，主要有微分幾何方法和逆系統方法。微分幾何方法，作為一種將感應電機數學模型線性化的方法，微分幾何受到了較多的重視，但由于其理論復雜，線性化后系統的物理概念不明確，不易被廣大工程技術人員所接受，限制了它的推廣應用。逆系統方法是分析非線性系統的另一種方法，其基本思想是，對于給定的系統，首先，用對象的模型生成一種可用反饋方法實現的原系統的“α階積分逆系統”，將對象補償成為具有線性傳遞關系的且已解禍的一種規范化系統（稱為偽線性系統）：然后，再用線性系統的各種設計理論來完成偽線性系統的綜合。逆系統方法具有在理論上形式統一，在物理概念上清晰直觀，在使用方法上簡單明了的一些特點。研究表明，逆系統方法應用于感應電機的研究是行之有效的。他擺脫了微分幾何方法繁瑣的理論束縛，易于被廣大的工程技術人員所接受。事實上，對電流供電型感應電機的數學模型使用微分幾何方法得出的線性化模型與使用逆系統方法得出的線性化模型是相同的。另外，在充分分析系統的情況下，現有的控制理論的結果可被很好地應用，同時避免了理論上的繁瑣。

模糊技術的應用，因為交流控制涉及的參數具有時變性，為了降低控制方法對電機參數的敏感性，模糊技術在電機控制領域有了很好的應用前景。模糊控制的最大優點就是不依賴于被控對象的精確模型，而且能夠克服非線性因素的影響，具有強的魯棒性。但是模糊控制的穩態指標比較差，主要是因為缺少積分機制，所以應用于交流驅動的模糊控制大都采用模糊控制同PI控制結合的模式，當控制誤差較小時切換到IP調節器改善穩態指標。研究針對低速時定子線圈電阻隨溫度的變化量造成控制特性變差提出應用IP調節和模糊控制的策略根據定子電流的變化估計電阻的變化，從而提高控制特性，研究應用模糊技術對異步機的定子磁鏈以及轉矩控制進行仿真，分析認為這一技術可以改善系統的性能響應，提高了系統的動態特性，保留了原有的靜態特性。也有文獻提出了模糊單神經元混合控制來解決這一問題，即用單神經元取代PID調節器，充分利用單神經元的自學習、自組織能力，對控制器的權重進行在線調整，既保證了系統的穩態精度和快速性，又具有良好的魯棒性。研究利用神經元控制的逆系統理論求得異步機矢t控制SPWM變頻調速系統中受控對象的逆模型，并將它與受控對象串聯構成近似線性傳遞環節，從而抵消了受控對象中的非線性和滯后等對系統控制性能的影響，系統的魯棒性和抗干擾性得到很大提高。

神經網絡的應用，同自適應控制相比，自適應控制比較適合小范圍的模型的不確定因素，而神經網絡不依賴被控對象的數學模型，能夠適合任何不確定性的系統，不需要任何先驗知識。研究提出了用一個神經網絡通過BP法對電機進行在線辨識，另一個神經網絡用辨識后的結果對位置和速度進行控制，仿真和實驗結果表明優于PID控制器。研究通過計算機仿真比較了幾種學習方法（BP算法、自適應神經元模型、擴展的KALMAN濾波器以及并行遞歸誤差預測法）在直接轉矩控制中應用的性能對比，認為后兩種方法優越于前兩種方法。

5.工程化

因為本論文的工程背景比較強，所以對交流驅動技術的工程化方面的研究給予了更多的關注。FOC最早由西門子公司發展運用，西門子公司的大多數變頻產品大多采用了FOC；而DTC最早是由ABB公司發展運用，所以現在的ABB公司的許多產品都采用了DTC技術。

交流驅動技術工程化的研究主要有：

一個熱點就是無速度傳感器方法的研究，主要是基于有些場合無法安裝轉速傳感器，同時也是為了簡化控制結構，降低成本，一般利用自適應理論，采用PARK模型，主要解決無速度傳感器控制系統中的速度及轉子磁鏈的觀測問題。研究基于模型參考自適應理論，利用異步感應電機的全階模型建立了在無速度傳感器直接轉矩控制系統中的對電機的轉速、定子電阻、轉子電阻進行辨識的方法，對其仿真，認為單個參數或轉速、定子電阻進行辨識時，參數可以收斂，而對上述三個參數或轉速、轉子電阻辨識并未達到良好結果的結論。因為FOC發展的比較早，將無速度傳感器與之結合的研究比較多。DTC從方法本身不需要轉速信息，但是研究認為為提高DTC的低速性能，磁鏈低速模型仍需采用I-N模型，另外為實現電機全速范圍內的調速，DTC控制下的電機必須進入弱磁調速，所以從這方面看，DTC同樣需要轉速信息，正是從這點出發，已經開始有將DTC與無速度傳感器結合的研究。只是因為矢量變換控制出現的較早，將矢量變換控制與無速度傳感器技術相結合的研究比較多，而將直接轉矩控制與無速度傳感器技術結合的正在成為研究熱點。

簡化控制結構，減少測量參數的研究。研究討論了電壓型逆變器中的DC-link通路的電流、電壓與電機相電路電壓、電流之間的關系，利用直接轉矩控制的思想，提出了一種非常利于工程實現的變頻調速結構，即基于DC-link參數測量的控制方法，實現單電壓、電流傳感器的結構。研究通過計算機仿真分析了在轉差控制系統中引入矢量控制解禍手段，在不使系統復雜化的前提下，使系統獲得準矢量控制的效果，著重強調了動態過程中的電流相位補償手段，得出在轉子磁鏈穩定建立后按照預定手段調節轉差可以得到矢量控制的效果。研究在定子磁鏈的U-I模型的基礎上設計濾波器和調節結構，對電機的低速磁鏈進行補償，實現了零轉速下的大轉矩輸出。文獻利用V/F的原理，對電機的反電動勢進行補償，實現了全速范圍內的調速，性能近似達到矢量控制效果。文獻利用Lyapnov原理分析了電磁子系統的穩定性，導出了一種使轉子磁鏈和轉矩跟蹤給定值的電壓控制律，使系統只需定子電流的反饋簡化結果，使系統結構簡化。

6.結語

交流驅動技術主要從FOC、DTC、SVPWM幾方面展開，SVPWM從某種意義上并不算一種完整的控制方法，但是它替代了SPWM，簡化了控制結構，并且易于數字實現，是今后控制結構的底層，所以將它重點提出。FOC、DTC的控制效果取決于磁鏈的觀測，因為交流電機是一時變的非線性模型，使得參數辨識以及磁鏈觀測比較困難，研究的重點實際上就落在磁鏈的觀測上，研究方法開始引入現代控制和智能控制理論。目前，在電動車交流驅動電機研究方面仍然存在的問題主要有以下幾個方面。

（1）磁鏈的觀測問題，因為磁鏈一般通過間接測量，電機參數不易測量，造成磁鏈觀測的困難，最后影響達到線性控制特性的目標.

（2）參數辨識問題，有效測量電機參數并且能夠隨參數變化作相應調整，使系統控制性能近似達到要求。

（3）現代控制和智能控制理論的應用問題，交流驅動領域相當長一段時間內還會是將現有的各種控制理論加以結合，取長補短，或者將其它學科的理論、方法引入，走交叉學科的道路。

（4）實用化問題，許多方法目前仍停留于理論上，由于多數研究的算法復雜，需要許多電機參數，應用到產品的少。

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編輯：季晨宸