基于SVPWM的永磁直线同步电机直接推力控制

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基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统孙旭霞;高沁源;孙伟【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2016(046)011【摘要】传统的直接转矩控制系统存在转矩脉动大、开关频率不固定等缺点,限制了直接转矩控制策略的工程应用,提出一种采用空间矢量调制(SVPWM)技术的永磁同步电机直接转矩控制实现方案.该方案以新型的转矩单闭环直接转矩控制系统结构为基础,采用SVPWM技术代替传统开关表方式,并对转矩调节器进行了改进设计.最后,通过实验验证了理论分析的正确性和系统实现的可行性.%Aiming at the problems of large torque ripple and unfixed switching frequency in the conventional direct torque control,which limits the application of engineering,a kind of permanent magnet synchronous motor direct torque control scheme based on SVPWM technique was proposed. Taking the new structure of the single torque loop of DTC system as a basis,used SVPWM instead of the traditional switch table method,and also improved the torque regulator. The validity of the theory analysis and the feasibility of the system are verified by the experiments.【总页数】4页(P3-6)【作者】孙旭霞;高沁源;孙伟【作者单位】西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安 710048;陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室,陕西西安 710048;西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安 710048;陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室,陕西西安 710048;西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安 710048;陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室,陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TM341【相关文献】1.基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统 [J], 宣丽萍;李文龙2.基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的仿真研究 [J], 刘华;关振宏3.基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的研究 [J], 檀恒伟;郑天江4.基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的建模与仿真 [J], 史晓永;王步来;陈雪琴;高响5.基于五段式SVPWM的永磁同步电机反馈线性化直接转矩控制 [J], 邱赫男;王旭东;李志伟;那日沙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的研究

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的研究永磁同步电机直接转矩空间矢量脉宽调制Matlab/Simulink1引言空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术是在一个控制周期内，通过相邻基本电压矢量和零电压矢量合成得到所需的任意电压矢量，实现电压矢量的线性连续可调的技术[1,2]。

本文运用了一种基于空间矢量脉宽调制（SVPWM）的永磁同步电机的直接转矩控制算法，其原理是根据转矩和定子磁链的误差，通过驱使误差为零的原则确定参考电压空间矢量，然后通过SVPWM技术合成该矢量[3]，由于在下一个控制周期内，采样时刻的电压和磁链误差可以得到补偿，因此转矩和磁链的误差始终能够控制在一个很小的范围，二者的脉动很小。

2SVPWM的基本原理交流电动机输入三相正弦电流的最终目的是在电动机空间形成圆形旋转磁场，从而产生恒定的电磁转矩。

因此，如果把逆变器和交流电机看成一个整体，控制逆变器的工作状态以此来产生跟踪圆形的旋转磁场，能够达到很好的控制效果。

SVPWM将逆变器和交流电机视为一个整体观念，把三相对称的正弦波电源供电时交流电机产生的理想磁链圆作为参考对象，通过选择三相逆变器的六个功率开关器件的特定开关模式，生成SVPWM脉宽调制波，从而使电机的实际磁链尽可能地逼近理想的圆形，产生恒定的电磁转矩[4]。

由电压源型逆变器产生的8个基本电压空间矢量如图1所示。

6个非零基本电压空间矢量将整个电压空间矢量平面区域分成六个60°的扇区Ⅰ-Ⅵ。

图1 电压矢量在空间的分布图交流电动机仅由常规的逆变器供电，得到的是六边形的旋转磁场。

这是因为在一个周期内逆变器只切换六次工作状态，因此只能形成6个电压空间矢量。

如果想获得更多边线或逼近圆形的旋转磁场，就必须在每一个π/3期间内出现多个工作状态，以形成更多的相位不同的电压空间矢量。

为此，采用线性组合法控制SVPWM的开关时间，改造后的逆变器可以得到逼近圆形的旋转磁场。

3SVPWM控制算法的研究及实现原理3.1 参考电压矢量所在扇区的判断由图1所示，SVPWM分为六个扇区，电压矢量所在的扇区是由Urefα和Urefβ决定的。

基于SVPWM的永磁同步电机控制器设计

• 167•基于SVPWM的永磁同步电机控制器设计广东理工学院电气工程系梁永忠【摘要】本文详细分析了空间矢量脉宽调制(SVPWM)的工作原理，设计了永磁同步电机(PMSM)的硬件控制方案，采用STM32F103C8T6单片机实现了该方案的控制程序，通过实验验证了该方案的可行性。

【关键词】空间矢量脉宽调制；永磁同步电机；单片机Design of PMSM Controller Based on SVPWMLiang Yongzhong（Department of Electrical Engineering Guang Dong Polytechnic College ，Zhaoqing 526100，China ）ABSTRACT ：This paper analyzes the working principle of Space Vector Pulse Width Modulation in detail ，and the hardware control scheme of the PMSM is designed.The control program of the scheme is realized by using STM32F103C8T6.The feasibility of the scheme is veriﬁed by the experiment.Key words ：SVPWM ；PMSM ；MCU0 引言永磁同步电动机(PMSM)由于其控制特性良好，结构简单、运行可靠、体积小、重量轻、效率和功率因数高，已广泛应用于各种工业传动领域，并取得显著的节能效果[1]。

传统的交流电动机采用正弦脉宽(SPWM)调制技术输出一个频率和电压可调、三相对称的正弦波电动机供电电源，这种方法虽然具有数学模型简单、易于实现的优点，但是它的电压利用率太低。

空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术将逆变系统和电机看作一个整体来考虑，使实际磁链矢量追踪理想磁链圆，其控制简单，开关损耗小，电压利用率比一般的SPWM 高[2]。

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统

宣丽萍，李文龙
（黑龙江科技大学电气与控制工程学院，哈尔滨１５００２２）
摘
要：为解决永磁同步电动机直接转矩控制中磁链和转矩脉动的问题，采用将空间矢量脉宽调制与直接转矩控制相结合的
控制方法。ＳＶＰＷＭ控制技术代替了传统开关方式，不仅实现了电压空间矢量的连续调节而且保证了定子磁链近似为圆形，有效地解决了常规ＤＴＣ系统电磁转矩脉动较大的问题。仿真结果表明：所提出的控制方法可以在很大程度上降低磁链和转矩脉动，系统具有更好的动态和静态性能。关键词：永磁同步电机；直接转矩；空间适量脉宽调制中图分类号：ＴＭ３０１．２文献标志码：Ａ文章编号：２０９５— ６８４３（２０１７）０５— ０４０７— ０４
ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｒｅｃｔｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌｉｓａｄｏｐｔｅｄ．ＳＶＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｒｅ —
ＰＭＳＭＤＴＣｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＳＶＰＷＭ
ＸＵＡＮＬｉｐｉｎｇ，ＬＩＷｅｎｌｏｎｇ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅＡｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００２２，Ｃｈｉｎａ）

基于预测SVPWM的永磁同步发电机直接转矩控制

- R s i β ) dt
u α 、u β — — —定子电压的 α、β 轴分量; i α 、i β — — —定子电流的 α、β 轴分量;
电磁转矩数学模型: 式中: n p — — —极对数。
3 n ( Ψα iβ - Ψβ iα ) 2 p
(3)
3 预测算法
= 0;那么扇区 s = A + 2 B + 4 C 。
synchronous generator, a predictive space voltage vector pulse width modulation ( SVPWM) control strategy based on direct torque was proposed, calculate the compensator voltage vector of the next cycle through the torque and flux prediction algorithm, using SVPWM to synthetize the voltage vector, in order to reduce the torque ripple. The simulation results showed that the method kept a fast dynamic response of the system, effectively reduced the torque ripple, and obviously improved the control performance of the system. space voltage vector Key words: permanent magnet synchronous generator; direct torque control; torque ripple; predicted

基于SVPWM的永磁同步电机控制

02 SVPWM控制技术
2.2 SVPWM的算法实现
第一步：扇区判断：判断由 Uα和Uβ所决定的空间电压矢（Uref）量所处的扇区。来自U 1 U U
2
3 2
U
U 2
U 3
3 2
U
U 2
N5
定义：若U1>0 ，则 A=1，否则 A=0；若U2>0 ，则 B=1，否则 B=0；若U3>0 ，则 C=1，否则 C=0。
其中，Clark变换、Park变换已在前面介绍，用到的角度由编码器反馈经过计算后得到。经过变换后，三相定子电流解耦变成两个直流分量iq和id，在实际中矢量控制的目的是使id趋近于零、iq跟踪速度调节器的输出。控制分别由三个PI调节器完成。
谢谢观看
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T0/2
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T7/2
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在不同的扇区内将Ta，Tb，Tc，分别赋给比较寄存器CMPR1，CMPR2，CMPR3。
03 永磁同步电机双闭环控制系统
双闭环矢量控制系统结构图，由电流环，转速环构成：
01 永磁同步电机及其矢量控制系统
1.2 永磁同步电机的数学模型
在分析永磁同步电动机的数学模型时，为了使分析简化，做如下假设：（1）忽略定、转子铁芯磁阻，不计涡流和磁滞损耗；（2）永磁材料的电导率为零，永磁体内部的磁导率与空气相同；（3）转子上没有阻尼绕组；（4）永磁体产生的励磁磁场和三相绕组产生的电枢反应磁场在气隙中均为正弦分布；（5）稳态运行时，相绕组中感应电动势波形为正弦波。（6）定子三相绕组对称且为Y型连接。

基于SVPWM的永磁同步电机控制

基于SVPWM的永磁同步电机控制目录1. 概述 (1)2. 仿真各模块介绍及参数设置 (3)3. 仿真结果 (6)4. MATLAB学习心得 (8)1.概述本次任务为设计一种基于SVPWM的永磁同步电机转速控制系统，采用PID控制算法，可以实现对永磁同步电机转速准确控制，仿真模拟了以下三个步骤：电机空载启动，空载调速和电机突然带载。

设计要求：1.要求对电机控制为dq轴电流解耦控制。

2.仿真要求电机的转速有较快的响应速度，且具有较好的稳定性。

3.可以实现无级调速，且仿真的误差与设定转速误差很小。

电机控制仿真的Simulink示意图和系统组成框图如图1-1和1-2所示：图1-1基于SVPWM永磁同步电机控制仿真图1-2基于SVPWM永磁同步电机控制系统组成框图系统是由转速调节模块、负载调节模块、PID控制模块、SPVPWM信号产生模块、永磁同步电机组成。

在用户预先设好转速与加载时间及大小后，控制系统就可以对永磁同步电机进行仿真。

具体原理如下：仿真中为实现对电机的控制，首先是将预计转速输入到PID模块中，产生控制晶闸管通断的SVPWM信号，再由SVPWM信号装置产生PWM信号以追踪永磁同步电机的磁链圆实现对永磁同步电机的转速控制。

以上所述为控制的前向通道，控制的反馈是将电机的q轴和d轴电流分两个闭环反馈给PID控制模块，用PID算法实现对永磁同步电机的精准控制。

MALTAB及其在电气工程中的应用2.仿真各模块介绍及参数设置2.1 PID控制模块PID控制模块是本次仿真的主要控制模块，本次仿真采用的是零d轴电流控制，通过调节q轴电流，控制电机转速，采用双闭环系统设计，将从永磁电机读取到的d轴电流和q轴电流以及当前电机的转速反馈回PID控制模块中。

PID控制模块的示意图如图2-1所示。

图2-1 PID控制模块示意图对电机转速和d轴电流的PID控制都是将实际的量与给定的控制量的对比，将误差传给PID模块，经对转速的PID控制以后，输出的为q轴电流值，将实际q轴电流与PID输出的对比结果再将控制信号输入给SVPWM产生装置。

基于SVPWM的永磁同步电动机直接转矩控制

基于SVPWM的永磁同步电动机直接转矩控制杨秀芹;邹开凤;张晓杰【摘要】针对永磁同步电动机(PMSM)传统直接转矩控制(DTC)系统中磁链和转矩脉动大的问题,研究基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)策略的PMSM DTC.给出PMSM在αβ坐标系下的数学模型,然后结合SVPWM原理,在定子磁链Ψs幅值保持恒定的情况下,通过控制转子磁链Ψs和定子磁链Ψs间负载角δsm的增量△δsm来控制电磁转矩Te的增量△Te,从而达到控制电动机转速的目的.在Matlab/Simulink仿真环境下,对该控制系统进行了建模和仿真,与传统DTC系统比较,该方法具有更好的动、静态性能,定子两相电流的正弦度更好,磁链和转矩脉动明显减小.【期刊名称】《防爆电机》【年(卷),期】2013(048)006【总页数】5页(P27-31)【关键词】永磁同步电机;直接转矩控制;电压矢量脉宽调制;仿真【作者】杨秀芹;邹开凤;张晓杰【作者单位】海军航空工程学院青岛校区,山东青岛266041;海军航空工程学院青岛校区,山东青岛266041;海军航空工程学院青岛校区,山东青岛266041【正文语种】中文【中图分类】TM301.2;TM3130 引言DTC 理论于20 世纪80 年代由德国学者M.Depenbrock和日本学者I.Takahashi 首先针对异步电动机提出，90 年代Zhong.L，Rahman MF，Hu.YW 等学者提出PMSM DTC 理论［1］。

与矢量控制相比，由于DTC 系统具有控制系统结构简洁、转矩动态响应快、对电机参数依赖少、对电动机参数变化鲁棒性好等优点［2］受到普遍关注。

传统DTC 技术在永磁同步电机上的研究还并非十分完善，在有些方面仍存在欠缺，如出现较大的定子磁链和转矩脉动、开关频率发生变化而不恒定、功率器件的容量无法得到充分利用等［3］。

目前，多种脉宽调制技术在电压源型逆变器供电的交流电动机控制系统中得到了广泛应用，其中，SVPWM 以较高的直流电压利用率、较低的开关谐波、易于数字实现等优点而备受青睐［4、5］。

基于SVPWM的永磁同步电机控制策略研究

压转换成。邸平面直角坐标系中的分量。可以利用图２中６个非零的基本电压空间矢量的
线性时间组合来得到更多的开关状态，用来保证电压
空间矢量以圆形运行轨迹为目标，则可以产生谐波较
少的且直流电源电压利用率较高的输出。
２．１基本空间矢量作用时间的计算
电压空间矢量的线性组合见图３，以、以和以分别
代表相邻的基本电压空间矢量（其中玑和以为以逆时
图２基本电压空问矢量
Ｆｉｇ．２Ｂａｓｉｃｖｏｌｔａｇｅｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒ —－１４—．
万方数据
当三相逆变器（１８０。导通方式）对ＰＭＳＭ供电时。
定子电压由逆变器三组６个功率管的开关状态确定。
逆变器可以输出８个电压空间矢量，如图２所示。其中，６个非零电压矢量按每区６００将磁链圆分成６个区间，
Ｍｉｎｔ电＆嗣Ｉ与ｎｓ仪ｔ裹ｒｍｍｍｔａｔｉｏｎ
Ｆｌｅｅｔｒｌｅｄ
ＶｏＬ４６Ｎｏ．５２３
ＪｕＬ２∞９
式中ｔ－和玢别是以和以（或以）作用的时间；乃提以舴
用的时间。
ｔ４ｗ谨Ｕｘ
Ｕｘ
．
图３电压空间矢量的线性组合
Ｆｉｇ．３Ａｌｉｎｅａｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｓｐａｃｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：，１１ｌｉｓｐａｐｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｔｈｅｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｖｅｃｔｏｒ
ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ．ｔｈｏｕｇｈｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒＰＷＭｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄ．ＴｈｅａｕｔｈｏｒａｎａｌｙｚｅｓｔｌｌｅｍｅｔｈｏｄｏｆｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇＰＭＳＭＳＶＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｄｕｃｔｓｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒＳＶＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｈｓｈｅｄｉｎＭａｔｌａｂ７．０／ｓｉｍｕｌｉｎｋ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒＳＶＰＷＭ

永磁同步电机直接转矩控制(svpwm)

三相永磁同步电动机直接转矩控制技术及仿真研究 1引言随着社会实际生产要求的不断提高，现代电机控制技术也不断得以升级。

继矢量控制之后，1986年日本I.TakhaShi 和德国M.Depenbrock 分别提出了直接转矩控制技术。

直接转矩控制(Direct Torque Control ，DTC)是基于定子磁场定向和电压空间矢量分析的方法，根据转矩偏差、磁链偏差及定子磁链的空间位置，选择合适的电压矢量。

这项技术的问世，以其新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能等优点受到普遍关注并被广泛研究。

常规的DTC 方案其实是一种Bang —Bang 控制方法：针对定子磁链幅值和转矩偏差以及磁链的空间位置，在一个控制周期内，选择和发出单一空间电压矢量，这个电压矢量要同时控制磁链和转矩的误差方向，而忽略了转矩和磁链误差大小，从而经常造成转矩和磁链脉动，不能达到期望的最佳控制效果。

减小滞环容差可以减小脉动，但又会导致逆变器的开关频率增大，开关损耗随之增加；矢量细分法改善了磁链轨迹，但结构相对复杂。

矢量调制 (Space V oltage Vector Modulation)是在一个控制周期内，通过相邻电压矢量和零矢量合成得到所需的任意电压矢量，实现电压矢量的连续可调。

本文在分析了直接转矩控制原理(DTC)和空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的基础上，做了基于磁链空间电压矢量脉宽调制技术的永磁同步电机直接转矩控制技术的仿真。

1直接转矩控制原理永磁同步电机在转子坐标系下的数学模型：⎥⎦⎤⎢⎣⎡ψ+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡f q d q d q d q d i i pL R L L pL R u u ωωω0 (1) []sm q d s sm q f q d sn e L L L L L P t δδ2sin )(sin 243-ψ-ψψ= (2)[]t sm q d s sm q f q d s n t t d d L L L L L P d d eδδδ2cos )(2cos 243-ψ-ψψ= （3）式中：q d q d q d L L i i u u ,,,,,——定子电压、电流、电感在q d ,轴上的分量；s f ψψ,——励磁磁链和定子磁链；p P t n e ，,——电磁转矩、转子极对数和微分算子；δsm ——负载角；式(2)表明，电机参数确定后，在实际运行中，永磁同步电机转子上励磁磁场的磁链幅值一般为恒值，为保证充分利用电动机铁心，通常要使定子磁链的幅值为额定值，这样就可以直接通过控制负载角δsm 的大小来控制电磁转矩的大小，这就是DTC 的核心思想。

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制_王丽梅

收稿日期:2006-09-11.基金项目:辽宁省科学技术基金资助项目(20052043).作者简介:王丽梅(1969-),女,辽宁建平人,教授,博士生导师,主要从事交流伺服系统、智能控制等方面的研究.文章编号:1000-1646(2007)06-0613-05基于SVPWM 的永磁同步电机直接转矩控制王丽梅,高艳平(沈阳工业大学电气工程学院,沈阳110023)摘要:针对永磁同步电机直接转矩、控制系统转矩和定子磁链的脉动问题,设计了基于电压空间矢量脉宽调制(SVP WM )策略的永磁同步电机直接转矩控制.在每个控制周期内,计算出参考磁链和所估计磁链的偏差,选择相邻非零矢量和零矢量,并精确地计算出各自作用时间,然后利用线性组合法将其合成为新的电压矢量.在M AT LA B/SI M UL IN K 仿真环境下,对该控制系统进行了建模与仿真.仿真结果表明,该方法可以明显减小转矩和磁链脉动,具有更好的动、静态性能,而且响应速度快,运行平稳.关键词:永磁同步电机;直接转矩控制;电压空间矢量脉宽调制;线性组合;参考磁链中图分类号:T M 351 文献标识码:ADirect torque control for permanent magnet synchronous motorbased on space voltage vector pulse width modulationWANG L-i mei,GAO Yan -ping(School of Electr ical Engineering,Sheny ang U niversit y of T echnolog y,Shenyang 110023,China)Abstract:To solve the problem of torque and stator flux linkage ripples in direct torque control (DT C)fora permanent magnet synchronous motor (PM SM ),the space voltage vector pulse w idth modulation (SVPWM )strategy in DT C for PMSM was designed.The offset betw een the reference stator flux linkage and the estimated one is calculated during each sampling period,and the tw o nonzero neighboring voltage vectors are selected and then the operating time is calculated accurately.Finally the linear combination method is utilized to synthesize a new voltage vector.T he modeling and simulation of this system w ere introduced based on MAT LAB/SIMULINK.Simulation results show that the present method can dramatically reduce the torque and the stator flux linkage ripples.The system has better dynam ic and steady state performances,fast response and stable operation.Key words:permanent magnet synchronous motor;direct torque control;space vector pulse w idthmodulation;linear combination;reference flux linkag e 随着社会实际生产要求的不断提高,现代电机控制技术也不断得以升级.继矢量控制之后,1986年日本I 1Takhashi 和德国M 1Depenbrock 分别提出了直接转矩控制技术[1-2].这项技术的问世,以其新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能等优点受到普遍关注并被广泛研究.直接转矩控制技术在永磁同步电机上的研究还并非十分完善,在有些方面仍存在欠缺[3].比如说由定子磁链脉动而导致的电磁转矩脉动就是一个非常棘手的问题.常规的DTC 方案其实是一种Bang -Bang 控制方法:针对定子磁链幅值和转矩偏差以及磁链的空间位置,在一个控制周期内,选择和发出单一空间电压矢量,这个电压矢量要同时控制磁链和转矩的误差方向,而忽略了转矩和磁链误差大小,从而经常造成转矩和磁链脉动,不能达到期望的最佳控制效果.第29卷第6期2007年12月沈阳工业大学学报Journal of Shenyang University of TechnologyVol 129No 16Dec.2007本文在分析了直接转矩控制原理(DTC)和空间电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)的基础上,提出了基于磁链空间电压矢量脉宽调制技术的永磁同步电机直接转矩控制技术.本方案中,仅仅采用一个调节器来控制磁链和转矩,这一点与常规的DTC有显著的差别.最后,通过MATLAB/SIMULINK建模和仿真,与常规的DTC比较,可以看出磁链和转矩脉动明显降低,同时保证了固定的开关频率.1直接转矩控制原理永磁同步电机在转子坐标系下的数学模型[4]u du q=R+p L d-wL qwLdR+p Lqi di q+w7f(1)t e=3P n7s4L d L q[27f L q sin D sm+7s(L d-L q)sin2D sm](2)式中:u d,u q,i d,i q,L d,L q)))定子电压、电流、电感在d,q轴上的分量;7f,7s)))励磁磁链和定子磁链;t e,P n,p)))电磁转矩、转子极对数和微分算子;D sm)))负载角.式(2)表明,电机参数确定后,在实际运行中,永磁同步电机转子上励磁磁场的磁链幅值一般为恒值,为保证充分利用电动机铁心,通常要使定子磁链的幅值为额定值,这样就可以直接通过控制负载角D sm的大小来控制电磁转矩的大小,这就是DTC的核心思想.在电机运行过程中,如何保证定子磁链幅值始终为额定值,这也是DTC技术集中解决的问题.常规的DTC就是采用两个滞环比较器得到磁链和转矩控制指令,再结合磁链位置以及开关状态表查得所要求的逆变器开关指令,进而得到所需要的空间电压矢量作用于磁链和转矩,对二者进行实时调节,保证其在所给定的范围内变化,从而获得近似圆形磁链轨迹和精确的转矩[5].2电压空间矢量脉宽调制早期提出的SVPWM技术应用于异步电动机的直接转矩控制驱动系统中,其主要思想是把逆变器和电机视为一个整体,针对不同的电压空间矢量和相应不同的作用时间,采用线性组合的方法将其合成所需要相位的磁链增量,进而可以很好地跟踪定子磁链,使其形成近似圆形的磁场[6].电压空间矢量合成原理如图1所示,u1,u2为相邻电压矢量;t1,t2为其作用时间;T0为采样周期;u s为期望电压空间矢量.图1电压空间矢量的线性组合F ig11L inear combination of voltag e space vectors可以看出u s=t1T0u1+t2T0u2=u s cos H+j u s sin H(3)用相电压表示合成电压空间矢量得到u s=u AO(t)+u BO(t)e j C+u CO(t)e j2C(4)式中,C=120b.由相电压与线电压关系u AB(t)=u AO(t)-u BO(t)(5)u BC(t)=u BO(t)-u CO(t)(6)代入式(4)并化简后,可得u s=u AB(t)-u BC(t)e-j C(7)如图2所示,根据各功率开关处于不同状态线电压可分别取为U d、0或-U d,当开关状态为100(上桥臂器件导通用数字/10表示,下桥臂器件导通用数字/00表示)时,输出线电压u AB=U d,u BC=0,则合成电压u1=U d.当开关状态为110时,u AB=0,u BC=U d,则合成电压u2=-U d e-j C=U d e-j P/3.图2三相逆变器原理图Fig12Block diagram of three phase inv erter依次类推,同样可以求出u3~u6的表达式.代入式(3),得u s=t1T0U d+t2T0U d e j P/3=U dt1T0+t2T0e j P/3=U dt1T0+t2T0cosP3+jsinP3= 614沈阳工业大学学报第29卷Udt1T0+t2T012+j32=U d t1T0+t22T0+j3t22T0(8)比较式(3)和式(8),令实数项和虚数项分别相等,则u s cos H=t1T0+t22T0U d(9)u s sin H=3t22T0U d(10)从而解出t1和t2,得部分空间矢量所占时间的成分为t1 T0=u s cos HU d-13u s sin HU d(11) t2T0=23u s sin HU d(12)采样周期T0应由旋转磁场所需的频率决定,T0与t1+t2未必相等,其间隙时间可用零矢量u7或u8填补.为减少功率开关器件的开关次数,一般使u7和u8各占一半时间,即t7=t8=12(T0-t1-t2)\0(13) 3SVPWM D TC PMSM控制系统设计设计基于SVPWM策略永磁同步电机直接转矩控制系统结构,如图3所示.与常规的DTC 系统相比,没有采用电压开关矢量表和滞环控制器,而是采用了一个PI调节器和参考磁链矢量估计器(RFVC)来确定参考定子磁链矢量[7-8].根据参考定子磁链的角频率和所估计的定子磁链位置以及参考磁链幅值产生下一个时刻的参考磁链矢量,计算磁链的反馈值和电阻压降补偿,得到磁链偏差值,再由SVPWM选择所应施加的电压矢量,计算作用时间来控制逆变器开关状态,这样,就可以把误差降低到零.图3基于SV PWM的直接转矩控制框图Fig13Block diagram of DT C control system based on SV PWM 在定子坐标系下,永磁同步电机的定子电压矢量为[9]u s=d7sd t+R s i s(14)其离散化形式为u s k=$7s kT0=7s k-7s k-1T0+R s i s k-1(15)整理后得u s k T0=7s k-7s k-1+T0i s k-1R s(16)式中:T0)))采样周期;7s k)))k时刻期望参考磁链矢量;7s k-1)))前一时刻磁链矢量估计值;u s k T0)))电压矢量在一个周期的积分值;R s)))定子电阻.电压空间矢量的选择如图4所示.可以看出三相逆变器的最大范围是六边形,而为了产生正弦波输出电压,就必须采用一个环形的电压限615第6期王丽梅,等:基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制制[7].如果磁链误差幅值超出该环的界限,如图$7s1,那么SVPWM 将根据这个误差来发出一个与该误差矢量同向的电压矢量来减少磁链幅值.图4 根据磁链误差选择电压矢量F ig 14 Voltage v ector selection based on flux linkage er ror4 仿真为了验证本文所提出来的基于SVPWM 的永磁同步电动机直接转矩控制策略的有效性,应用M atlab/Simulink,在采样周期T 0取80L s,160L s 仿真环境下,对常规的DTC 和基于SVPWM 的DTC 控制算法进行了稳态性能和动态响应仿真研究.选择的电机参数分别为:额定转速1600r/min;额定功率018kW;极对数4;定子电阻01648;d ,q 轴电感分别为010446H,011062H ;转动惯量010012kg #m 2;转子磁链0144Wb;负载转矩5Nm.图5为两种算法转矩稳态性能仿真图形,图6为两种算法磁链稳态性能仿真图形,图7图5 转矩的稳态性能仿真波形F ig 15 Steady -state performance w aveforms of tor quea 1常规DT Cb 1SVPW M -DT C为两种算法转矩动态响应比较仿真图形.从图5~6中可以看出,采用基于SVPWM -DTC 策略的永磁同步电机转矩和磁链的脉动明显有所减小,近似于平滑波形.在图7所示的动态响应比较中,自01042s 后第一次到达参考值时常规DTC 策略的响应时间要明显少于基于SVPWM -DTC 策略的响应时间,而且后者在经过较短时间的脉动后就恢复到参考值,而前者则在参考值附近脉动很大.图6 磁链的稳态性能仿真波形F ig 16 Steady -state performance w aveforms o f flux linkagea 1常规DT Cb 1SVPW M -DTC图7 转矩动态响应比较Fig 17 T o rque dy namic response comparisona 1常规DT Cb 1SVPW M -DT C616 沈阳工业大学学报第29卷5结论本文在分析常规的直接转矩控制原理以及空间矢量调制方法的基础之上,设计了基于电压空间矢量脉宽调制策略的永磁同步电机直接转矩控制系统.该系统能够较好地跟踪磁链和转矩误差值来选择合适的空间电压矢量以消除误差,从而达到理想的控制效果,弥补了常规直接转矩控制的不足.仿真结果表明,与常规DT C策略相比,在相同的运行条件下,基于SVPWM-DT C策略的永磁同步电机控制系统的转矩和磁链脉动较小,其稳态性能较好,而且在较短的时间内,系统就可以恢复到参考值,即响应速度快,运行更加平稳.参考文献:[1]李夙.异步电机直接转矩控制[M].北京:机械工业出版社,2000.(L I Su.Direct torque contr ol in asy nchro nous motor [M].Beijing:China M achine Press,2000.)[2]邓启文,尹力明,余龙华.直接转矩控制的发展与展望[J].微特电机,2002(1):36-38.(DEN G Q-i wen,Y I L-i ming,YU Lo ng-hua.Develop-ment and prospect of dir ect torque control[J].Small& Special Electrical M achines,2002(1):36-38.)[3]徐致远,张晗霞.永磁同步电动机直接转矩控制系统仿真[J].沈阳工业大学学报,2005,27(6):641-644.(XU Zh-i yuan,ZHAN G Han-xia.Simulatio n of perma-nent magnet synchronous motor drive based on direct torque control[J].Journal of Shenyang U niversity of T echnology,2005,27(6):641-644.)[4]田淳,胡育文.永磁同步电机直接转矩控制系统理论及控制方案的研究[J].电工技术学报,1998,11(3): 21-26.(T IA N Chun,HU Y u-w en.T heory and study of perma-nent magnet synchronous machine drive[J].T ransac-tions of China Electrotechnical Society,1998,11(3): 21-26.)[5]M atic P R,Blanusa B D,Bukcsavic S N.A novel directtorque control and flux contr ol algor ithm fo r the induc-tion motor drive[J].Electric M achine and Drives, 2003,2(3):1-4.[6]陈伯时.电力拖动自动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2003.(CHEN Bo-shi.Electr ic drives[M].Beijing:China M a-chine Press,2003.)[7]Lai Y S,Chen J H.A new appro ach to direct torquecontro l of inductio n motor drives for constant inverter sw itching frequency and torque tipple r eduction[J].I EEE T rans Energ y Conversio n,2001,16:820-827.[8]T ang L X,Zhong L M,Muhammed F R.A no vel directtorque controlled inter ior permanent mag net syn-chronous machine driv e w ith low ripple in flux and torque and fixed sw itching frequency[J].IEEE T rans Pow er Electronics,2004,30(16):456-467.[9]T ang L,Rahman M F,Hu W F,et al.A nalysis of directtorque control in permanent mag net synchronous motor drives[J].IEEE T rans Pow er Electr on,1997,12(3): 528-536.(责任编辑:王艳香英文审校:杨俊友)617第6期王丽梅,等:基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制。

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的建模与仿真

基于SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制系统的建模与仿真史晓永;王步来;陈雪琴;高响【摘要】文章介绍了永磁同步电机直接转矩控制的原理，分析了传统直接转矩控制系统转矩脉动的缺点，并且将空间矢量脉宽调制技术引入永磁同步电机的直接转矩控制系统中，利用空间矢量的调制过程，可在相同的系统硬件条件下得到更多的、连续的电压空间矢量，进而得到对电机更准确的控制。

仿真结果表明，该方案既保持了直接转矩控制快速动态响应，又减小了电机转矩的脉动。

%This paper introduces the principle of direct torque control of permanent magnet synchronous motor,dis-cussed the disadvantages of the torque ripple of traditional direct torgue control system,and introduces the space vector pulse width modulation technique into the direct torque control system of permanent magnet synchronous motor.Under the same hardware conditions,the system can obtain more continuous voltage space vector by taking advantage of SVPWM. The simulation results show the program not only keep the direct torque control fast dynamic response,but also reduce the motor torque ripple.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P25-26,29)【关键词】永磁同步电机;直接转矩;转矩脉动;空间矢量脉宽调制【作者】史晓永;王步来;陈雪琴;高响【作者单位】上海海事大学，上海 201306;上海海事大学，上海 201306;上海海事大学，上海 201306;上海海事大学，上海 201306【正文语种】中文【中图分类】TM3511 直接转矩控制的基本思想对电机的统一转矩公式进行推导，可得永磁同步电机在M-T坐标系中的转矩方程为:式中，p为电机的极对数;|Ψs|为定子磁链的幅值;isT为定子电流在T轴的分量。

基于SVPWM的永磁同步电机控制

《自动化与仪器仪表》２００９年第３期（总第１４３期）５１基于ＳＶＰＷＭ的永磁同步电机控制＊陈　进，王冠凌，娄　珂（安徽工程科技学院电气传动与控制安徽省高校重点实验室安徽芜湖，２４１０００）摘　要：详细的论述了永磁同步电机的数学模型，分析了ＳＶＰＷＭ算法，在ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＮＫ环境下进行了仿真实验，实验结果表明这种控制方式，对于永磁同步电机具有良好的控制效果。

关键词：空间矢量脉冲宽度调制；永磁同步电机；仿真；伺服系统Abstract: This paper analyzes the mathematical model of PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) , analyzes the algorithm of SVPWM and does the simulation experiment in the MA TLAB/SIMULNK, which has good control effect to PMSM.Key words: SVPWM ; PMSM ; Simulation ; Servo system中图分类号：ＴＭ３４１文献标识码：Ｂ文章编号：１００１－９２２７（２００９）０３－００５１－０３０引　言近年来，随着高矫顽力、高剩磁的高性能永磁体的出现，使得永磁同步电机比感应电机具有更小的体积、更高的效率、更宽的调速范围和更高的速度位置控制精度，在很多要求较高的工业应用中正逐步取代感应电机［１］。

１永磁同步电机的数学模型［２］为便于分析，做如下假设：忽略铁心饱和效应，不计涡流和磁滞损耗，反电动势是正弦的，忽略齿槽换向过程和电枢反应等影响，则三相绕组的电压平衡方程为：（１）式中，、、为定子相绕组电压，、、为定子相绕组电流，、、为定子相绕组电动势，Ｌ为每相绕组的自感，Ｍ为每相绕组间的互感，Ｐ为微分算子Ｐ＝ｄ／ｄｔ，三相绕组为星形连接，没有中线，则有：＋＋＝０（２）且Ｍ＋Ｍ＝　－Ｍ（３）将（２）式和（３）式带入公式（１），得到电压方程为：（４）根据电压和电流的空间矢量的定义，可以将相电压变换为两相静止的坐标系代替，然后进行坐标系向转子坐标系的变换，即再进行坐标系的变换，得到相应的坐标系下的数学模型，由于永磁同步电机具有正弦波的电动势波形，其定子电压、定子电流也应该为正弦波，那么基于旋转坐标系的永磁同步电机的定子磁链方程为：（５）其中，Ｌｄ、Ｌｑ为永磁同步电机的ｄ、ｑ轴主电感；Ｌｄ、Ｌｑ为永磁同步电机在ｄ、ｑ轴上电流的等效分量。

基于优化SVPWM算法的永磁同步电机矢量控制系统

研制开发算法的永磁同步电机矢量控制系统何湘龙（湖南石油化职业技术学院，湖南岳阳电压空间矢量脉宽调制技术（Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM）是一种通过改变空间电压或电流矢量来控制变流器的技术，主要介绍永磁同步电机的数学模型、SVPWMMatlab/Simulink上创建控制模型，综合仿真分析计算的结果，验证了这种算法不仅减少了数字信号处理器资源，还大大提高了永磁同步电机的稳定性、可靠性以及抗干扰能力。

空间矢量控制；永磁同步电机（PMSM）；控制算法；数字信号处理Vector Control System of Permanent Magnet Synchronous Motor Based on OptimizedSVPWM AlgorithmHE Xianglong(Hunan Petrochemical Vocational Technical College, YueyangAbstract: SVPWM is a novel technology for controlling converters by changing the space voltage or current vector. This article mainly introduces the mathematical model of permanent magnet synchronous motors, the basic principles of进一步分析，由式（1）、（2）、（3）可以得到：24ππ33s sA sB sC 2π3sA sB 2d e e d 32e 3j j s j U t U U U t ψψψ==++=++∫∫4π3sC e j ψ（4）对电压积分，利用等式两边相等的原则有：s ssA L sB s m s s sC s s sin sin 222sin πsin π33344sin πsin π33t t U t t t t ωωψψωψωωψωω=−=− −−（5）2 SVPWM 控制策略在应用中，PWM 逆变器作为SVPWM 控制的主要对象，可实现较为简单的开关量控制，如图1所示。

基于模糊SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制

基于模糊SVPWM的永磁同步电机直接转矩控制黄向慧;孙楠【摘要】随着对高精度、高动态性能以及小体积的变频调速系统的需求不断增长,永磁同步电动机的应用领域越来越广泛;在建立永磁同步电动机数学模型的基础上,基于传统的直接转矩控制系统,提出一种新型的直接转矩控制系统,即模糊空间矢量脉宽调制技术(SVPWM);并利用MATLAB仿真软件建立了此系统模型,用模糊控制器来代替PI控制调节器,逆变器由SVPWM来控制;仿真结果表明正确的使用模糊SVPWM可以有效地减小转矩和磁链脉动,速度响应快,跟随负载转矩的变化,系统有很大的抗干扰性,使控制系统性能得到了进一步的改善.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2013(021)011【总页数】4页(P3004-3007)【关键词】永磁同步电动机;直接转矩控制;空间矢量脉宽调制;模糊控制【作者】黄向慧;孙楠【作者单位】西安科技大学,电气与控制工程学院,西安 710054;西安科技大学,电气与控制工程学院,西安 710054【正文语种】中文【中图分类】TM3010 引言永磁同步电动机具有结构简单、体积小、气隙磁密高、转矩惯量比大等诸多优点［1］。

随着对高密度、高动态性能以及小体积的变频调速系统需求不断增长，永磁同步电动机得到了广泛的应用［2］。

直接转矩控制技术在20世纪80年代提出并用于异步电动机上，在1997年将此方法用于永磁同步电动机上［3］。

它是一种新型的控制技术。

它不同于矢量控制技术的是，不必要将交流电机与直流电机作比较、转化、等效，不必要去模仿直流电机的数学模型。

它是在定子坐标系下分析交流电机数学模型，它是对电动机的转矩进行直接的控制，省去了矢量变换等复杂的计算和变换。

克服了矢量控制的缺点［4］。

虽然直接转矩控制方法简化了系统的结构，但存在转矩和磁链脉动，这个现象在电动机低速运行时更加明显。

针对此问题，本文提出一种基于模糊空间矢量脉宽调制技术的永磁同步电机直接转矩控制方法，并将此方法在MATLAB／Simulink仿真环境下进行仿真。

永磁同步电机SVPWM控制技术

空间矢量脉宽调制
最初来源：电机的控制问题新的观点：正弦波逆变器的几何方法
Michael J. Ryan等， 98年
方法：
借助于坐标变换(clark和park变换)，建立三相静止坐标系与同步旋转坐标系的联系，进而建立圆旋转的空间矢量与三相正弦波的联系，通过实现圆旋转的空间矢量，生成三相SPWM。
永磁同步电机SVPWM 控制技术
新能源技术室电驱科 20171120
一、前言二、PWM基本原理
三、SVPWM基本原理
四、SVPWM法则推导五、SVPWM控制算法
一、前言二、PWM基本原理
三、SVPWM基本原理
四、SVPWM法则推导五、SVPWM控制算法
一、前言
一、前言
磁链跟踪控制（ SVPWM 控制）：把逆变器和交流电动机视为一体，按照跟踪圆形旋转磁场来控制逆变器的工作。磁链的轨迹是交替使用不同的电压空间矢量得到的，所以又称“电压空间矢量PWM（SVPWM，Space Vector PWM）控制”。
求解上述方程可得： UaN=2Ud/3 UbN=-Ud/3 UcN=-Ud /3
（3-3）
图3.4 矢量U4(100)
三、 SVPWM的基本原理
同理可计算出其它各种组合下的空间电压矢量，列表如下：
其中非零矢量的幅值相同(模长为2Udc/3)，相邻的矢量间隔 60°,而两个零矢量幅值为零，位于中心。
PWM的调制原理
u
按同一比例改变各脉冲宽度在脉冲周期不变的条件下，改变脉冲个数
O
ωt
>
u
SPWM波
ωt
u
O
>
O
> ωt
图2.2 正弦波等效PWM波示意图

基于SVPWM的永磁直线同步电机直接推力控制

基于SVPWM的永磁直线同步电机直接推力控制∗
王善华;杨龙;王保升
【期刊名称】《组合机床与自动化加工技术》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘要】传统的永磁直线同步电机直接推力控制系统虽然能够获得快速的动态响应，但存在推力脉动大的缺陷。

为此，提出基于空间矢量脉宽调制的永磁直线同步电机直接推力控制策略，采用磁链和推力双闭环方式，通过预测电压调节后生成期望的下一周期参考电压矢量，由SVPWM模块生成逆变器触发脉冲。

利用MATLAB/Simulink进行仿真，结果表明，基于空间脉宽调制的永磁直线同步电机直接推力控制系统性能稳定，不仅保持了直接推力控制的快速响应性，而且克服了传统直接推力控制推力脉动大的缺陷。

【总页数】4页(P93-95,100)
【作者】王善华;杨龙;王保升
【作者单位】南京工程学院工业中心，南京211167;南京康尼机电股份有限公司，南京 210013;南京工程学院先进数控技术江苏省高校重点建设实验室，南京211167
【正文语种】中文
【中图分类】TH165;TG659
【相关文献】
1.基于改进SVPWM永磁直线同步电机直接推力控制 [J], 崔皆凡;单宝钰;秦超;刘艳
2.基于SVPWM的永磁直线同步电机直接推力控制系统 [J], 左健民;杨龙;汪木兰;林健
3.永磁直线同步电机直接推力控制系统推力脉动的分析与优化 [J], 王桂荣;张世桃
4.基于MRAS和磁链补偿的无速度传感器永磁直线同步电机直接推力控制 [J], 向凡; 许鸣珠
5.基于改进滑模速度控制器的永磁直线同步电机直接推力控制 [J], 向凡; 许鸣珠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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（ＤＴＣ）ｓｙｓｔｅｍａｃｃｅｓｓｔｏｆａｓｔｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ，ｂｕｔｈａｖｅｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｒｕｓｔｉｔｐｐｌｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｏｐｏｓｅｓａ
ｅｎｃｅｖｏｌｔａｇｅｖｅｃｔｏｒｏｆｎｅｘｔｃｙｃｌｅ．ＳｉｍｕｌａｉｔｏｎｓｒｅａｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｗｉｈｔＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ，ａｎｄｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗ
文章编号：０６— ００９３～０３
ＤＯＩ：１０．１３４６２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｍｍｔａｍｔ．２０１５．０６．０２６
基于ＳＶＰＷＭ的永磁直线同步电机直接推力控制
ＤＴＣｓｒｔａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒｐｕｌｓｅｗｉｄｈｔｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＳＶＰＷＭ）ｆｏｒＰＭＬＳＭ．Ｕｓｉｎｇｄｕａｌｌｏｏｐｍｏｄｅ
ｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１１１６７，Ｃｈｉｎａ；２．ＮａｎｊｉｎｇＫａｎｇｎｉＭｅｃｈａｎｉｃａｌ＆ＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１３．Ｃｈｉｎａ）
制推力脉动大的缺陷。
关键词：空间矢量脉宽调制；永磁直线同步电机；直接推力控制中图分类号：ＴＨ１６５：ＴＧ６５９文献标识码：Ａ
ＤｉｒｅｃｔＴｈｒｕｓｔＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＰＭＬＳＭＢａｓｅｄｏｎＳＶＰＷＭＷＡＮＧＳｈａｎ．ｈｕａ．ＹＡＮＧＬｏｎｇ．ＷＡＮＧＢａｏ — ｓｈｅｎｇ
（１ａ．ＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＣｅｎｔｅｒ；ｂ．ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＮｕｍｅｉｒｃａｌＣｏｎｔｒｏｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＮａｎｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕ－
ｏｆｌｕｆｘａｎｄｔｈｒｕｓｔ，ｔｈｅｔｒｉｇｇｅｒｐｕｌｓｅｉｓｇｅｎｅｒａｔｅｄｗｉｈｔＳＶＰＷＭｍｏｄｕｌｅｔｈｒｏｕｇｈｆｏｒｅｃａｓｉｎｔｇｈｅｔｄｅｓｉｒｅｄｒｅｆｅｒ —
ｔＩ１ａｔｈｅｔＤＴＣｓｙｓｔｅｍｏｒｆＰＭＬＳＭｂａｓｅｄｏｎＳＶＰＷＭｈａｓａｓｔａｂｌｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．ｎｏｔｏｎｌｙｍａｉｎｔａｉｎｔｈｅｒａｐｉｄｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆＤＴＣ，ｂｕｔａｌｓｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｒｕｓｔｉｐｐｔｌｅｅｘｉｓｉｔｎｇｉｎｒａｔｄｉｔｉｏｎａｌｄｉｒｅｃｔｔｈｒｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｉｌｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｌｉｎｅａｒｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒ（ＰＭＬＳＭ）ｄｉｒｅｃｔｔｈｒｕｓｔｃｏｎｔｒｏｌ
王善华ｈ，杨龙，王保升
（１．南京工程学院ａ．工业中心；ｂ．先进数控技术江苏省高校重点建设实验室，南京康尼机电股份有限公司，南京２１００１３）２１１１６７；２．南京
摘要：传统的永磁直线同步电机直接推力控制系统虽然能够获得快速的动态响应，但存在推力脉动大的缺陷。为此，提出基于空间矢量脉宽调制的永磁直线同步电机直接推力控制策略，采用磁链和推力双闭环方式，通过预测电压调节后生成期望的下一周期参考电压矢量，由ＳＶＰＷＭ模块生成逆变器触发脉冲。利用ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ进行仿真，结果表明，基于空间脉宽调制的永磁直线同步电机直接推力控制系统性能稳定，不仅保持了直接推力控制的快速响应性，而且克服了传统直接推力控
第６期２０１５年６月
组合机床与自动化加工技术
ＭｏｄｉａｎｒＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆ＡｕｔｏｍａｔｉｃＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ
Ｎｏ．６
Ｊｕｎ．２０１５