PMSM学习笔记

本文将简要介绍空间电压矢量调制的直接转矩控制MATLAB/simulink仿真模型

一、原理介绍

随着人们对传统的 DTC 的深入研究，传统 DTC 的缺点也越来越不能满足现实的控制要求，主要有：
1）定子磁链与转矩脉动问题。因为实际应用中滞环宽度不能无限缩小，且控制器的处理能力有限，传统的滞环控制带来的稳态脉动会比较大。
2）空间电压矢量开关表的数量少，对磁链与转矩的控制效果不能兼顾。
3）主功率管开关频率不恒定，会受电动机负载的影响，电动机运行噪声大

传统DTC：永磁同步电机控制算法--直接转矩控制-CSDN博客

为了改进传统 DTC，利用 SVPWM 方法实现对空间电压矢量的扩充，使逆变器在每个控制周期中能根据目标空间电压矢量来确定控制需要的合成电压矢量。合成的电压矢量通过在一个控制周期内使用多个不同的基本空间电压矢量来等效，并获得传统 DTC系统所不能获得的动态性能，能大大消除磁链与稳态转矩的脉动。采用了 SVPWM 技术路线的 DTC 系统简称为 SVM-DTC 系统。其原理框图如图所示。

二、仿真验证 

在MATLAB/simulink里面验证所提算法，采用和实验中一致的控制周期1e-4，电机部分计算周期为5e-7。仿真模型如下所示：

仿真工况：初始给定转速为1000rpm，0.5s施加阶跃4.8N负载

2.1给定转速与实际转速

2.2电磁转矩

2.3给定定子磁链与实际定子磁链

2.4磁链相图

通过仿真结果表明SVM-DTC 的控制策略能够在大大减低原系统稳态时的输出转矩脉动，动态响应也表现良好。但是由于定子磁链采用传统积分方法计算得到，和实际定子磁链存在一定误差，进而导致电磁转矩存在波形，三相电流正弦度恶化