黃守道，陳自強，肖　磊，李文強，浦青云，黃科元
湖南大學電氣與信息工程學院，湖南長沙

摘　　　要：針對傳統直接轉矩控制中采用開關表控制造成轉矩和電流脈動，以及傳統調節器不能實現對交流輸入信號的無靜差控制等問題，基于電機空間電壓矢量的轉矩和磁鏈２個分量解耦的控制方式和ＰＲ控制器能夠在靜止坐標系下實現對交流輸入信號的無靜差控制，將ＰＲ控制器用于永磁同步電機的直接轉矩控制中，并由此設計出磁鏈和轉矩的雙ＰＲ控制器。同時，在定子磁鏈的觀測中，采用基于轉子位置和定子電流的新型定子磁鏈估計方法。試驗結果證明，將ＰＲ控制器對交流輸入信號的無靜差跟蹤特性應用于基于空間電壓矢量調制的直接轉矩控制中，系統能獲得優良的動態和靜態響應，取得了顯著的應用成效，由此驗證了所提方法的正確性和可行性。

關　鍵　詞：比例諧振控制器；直接轉矩控制；永磁同步電機；解耦

１　引　言
永磁同步電機具有高效、高功率密度、高可靠性等優良的動態性能，在電力傳動領域內獲得了廣泛的應用。直接轉矩控制采用定子磁場定向，實現了在定子坐標系內對電機磁鏈、轉矩進行直接觀察和控制。控制方式簡單，轉矩響應快，動態性能好。而傳統直接轉矩控制中采用開關表控制會造成轉矩和電流脈動等問題。同時，整個控制過程中，定子磁鏈估計的精確度會直接影響到控制性能的好壞，對此，文獻［１］提出利用轉子位置和定子電流估計定子磁鏈的方法，該方法受速度的影響小，調速范圍廣。無論是矢量控制還是直接轉矩控制，電機的運行性能很大部分決定于電流控制器的特性，實際應用較多的控制器有：滯環控制器、重復控制器、ＰＩ控制器。滯環控制器受系統參數（如開關頻率、負載、環寬）影響較大，它的抗擾動能力和對交流信號的跟蹤能力較差［２�玻常荨Ｖ貜涂刂破鞯恼{節有一個周期的延時，因此影響了系統動態響應特性［４］。ＰＩ控制器是基于有效值的調控，但無法實現對交流輸入信號的無誤差跟蹤。ＰＲ控制器［５�玻福菽軌蛟陟o止坐標系下實現對交流輸入信號的無靜差調節、無需坐標變換、不存在耦合項和前饋補償項、控制算法簡單、可靠性高且易于實現。因此，本文利用ＰＲ控制器特有的優勢，將其應用于一臺３�保梗耄� 的面貼式永磁同步電機的空間電壓矢量調制的直接轉矩控制中。試驗結果證明，引入ＰＲ后的控制系統能可靠而有效地估計定子磁鏈并進行轉矩跟蹤，整個系統具有優良的動態和穩態性能，取得了顯著的應用成效。

登錄網站后可下載文件