基于超扭曲算法的永磁同步电机直接转矩控制研究

发布时间：2024-04-01 20:26

　　永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)具有结构简单、体积小、损耗低、运行效率高等优点,且国内稀土资源丰富,因此PMSM应用范围越来越广;直接转矩控制(DTC)以其响应速度快、无需复杂坐标变换等优势,成为近年来的研究热点。但直接转矩控制存在磁链和转矩脉动较大以及磁链辨识不精准的问题,本文针对这些问题进行改进研究,具体完成以下几项工作:首先以表贴式永磁同步电机为研究对象,对永磁同步电机直接转矩控制的研究现状和发展趋势进行阐述,推导了永磁同步电机在常用坐标系下的数学模型,介绍了传统直接转矩控制的基本原理与实现过程。针对其转矩和磁链脉动较大的缺陷,探究零矢量在直接转矩控制中的作用机理和作用方式,构建含零矢量的PMSM-DTC仿真模型并与传统DTC进行对比。仿真结果表明含零矢量PMSM-DTC对减小磁链和转矩脉动有促进作用。由于含零矢量的PMSM-DTC并未改变传统直接转矩控制的系统结构,因此无法得到高性能的控制系统,磁链和转矩脉动依然较大。依据二阶滑模和空间电压矢量脉宽调制基本理论,构建基于超扭曲算法的PMSM-DTC,并将准滑动模态中的...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-3PMSM传统DTC框图

12变，选择合适的电压矢量作用改变磁链的方向，进而实现对转矩角δ的控制。根据式(2-15)的转矩表达式，对于表贴式永磁同步电机(SPMSM)，定子电感满足dqsL=L=L，此时式(2-15)转矩表达式可以表示为：3sin2nesfspTL=ψψδ(2-21)Aαβodqxrθsθ....

图2-9电动机起动示意图

程度还和转子电角速度rω有关。由以上两部分可以看出，零矢量可以在保持定子磁链不变的情况下同时减小电磁转矩，在一定程度上可以替代反矢量用于直接转矩控制，并且在某些方面比反矢量效果还要更好，因为反矢量在减弱电磁转矩的同时，也要增大或减小定子磁链幅值，这样势必会引起定子磁链发生脉动，而....

图2-11含零矢量的PMSM-DTC仿真模型

20选择7V还是0V是依据上一时刻选择的电压矢量为参照，保证最少的开关次数为原则来进行选龋表2-2含零矢量的PMSM-DTC开关表φτⅠⅡⅢⅣⅤⅥ116V(110)2V(010)3V(011)1V(001)5V(101)4V(100)07V(111)0V(000)7V(111)0....

图2-12转矩滞环比较器模块

21图2-11中的仿真不同传统DTC在于转矩滞环比较器模块。传统滞环比较器是两滞环比较器，只能输出两种信号，而带零矢量的PMSM-DTC转矩滞环比较器需要输出三种信号，分别为1、0、-1。所以在图2-11中转矩比较器用开关选择模块Switch和两滞环比较器共同组成，截取转矩滞环比....

本文编号：3945262