永磁同步電機直接轉矩控制系統優化*

李紅巖，程 濤

(西安科技大學電氣與控制工程學院，西安 710600)

0 引言

近年國家大力倡導節能減排和發展綠色能源，新能源汽車的推廣使用已成為主流，永磁同步電機[1-2](permanent magnet synchronous motor,PMSM)作為新能源汽車的主要驅動電機得到飛速的發展，其控制等關鍵技術成為了研究的熱點[3]。直接轉矩控制(direct torque control)系統因具有較好的動態響應以及較少的參數依賴度等優點已廣泛應用于高性能電機伺服場合[4-7]。然而對于高精度的伺服電機場合，基于空間電壓矢量調制(space vector pulse width modulation,SVPWM)的直接轉矩控制[8-11]還不能滿足其要求，經分析知，當電機運行于低速中受溫度影響的定子電阻發生變化，導致電磁轉矩和定子磁鏈估計不準確，降低了直接轉矩控制系統的性能[12-13]。

許多學者針對這個問題進行了大量研究，其中張勇軍等[14]利用李雅普諾夫函數設計了定子電阻參數在線辨識方法來實時修正觀測器參數，在一定程度上提升了永磁同步電機直接轉矩控制系統的準確性。文曉燕等[15]設計了一種在線零漂控制器和定子電阻估計器，改善了電壓型磁鏈估計器存在零漂和定子電阻受干擾發生變化的問題，并且利用電流誤差通過PI控制器間接得到電阻的誤差，一定程度上提高了磁鏈估計器的準確性。單友輝等[16]提出了磁鏈扇區的細分和定子電阻在線估計來改善直接轉矩控制的轉矩和磁鏈脈動問題，定子電阻估計直接利用磁鏈的誤差作為PI控制器的輸入來得到定子電阻的誤差，再根據電阻誤差控制磁鏈估計器輸出，這種控制會對磁鏈估計器造成一定的延時。……