动机的磁链和转矩,将反馈值与给定值的差值通过砰.砰控制选择电压矢量的状态,对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。因此直接转矩控制抛弃了矢量控制中解耦的思想,克服了矢量控制中的复杂计算,控制性能受转子参数变化影响较大等缺点,它的控制系统结构简单,转矩响应快,控制性能优良。 PMSM矢量控制系统和直接转矩控制系统都是基于电动机动态数学模型设计的。从系统结构看,两者都对磁链和转速分别进行控制,在转速环内设置转矩坏, 用以抑制磁链变化对转速的影响,从而实现了磁链和转矩的解耦控制【261。因此, 两种控制系统的基本结构是相同的,理论基础是相通的,并且都能获得较高的动静态性能。但是,由于两者的控制方案又有所区别,因此控制性能上又各有特点。矢量控制在每个电流采样周期内都改变一次电压矢量的输出状态,所以逆变器的开关频率固定且可以较高,定子磁链轨迹逼近圆形,电流波形正弦,转矩脉动较小; 而直接转矩控制不是每个采样周期都改变逆变器的开关状态,逆变器的丌关频率不固定,定子磁链轨迹为正六边形,电流波形正弦性差、畸变率高,导致转矩脉动较大。矢量控制系统存在电流环,可以对定子电流进行实时控制,在电机起动时,用最大电流来产生电磁转矩,可以缩短电机的起动时间;直接转矩控制系统没有电流环,在突加和突减负载时,将产生很大的冲击电流,尤其是电机起动时, 由于电机的反电动势为零,回路电感很小,因此只要逆变器输出一个电压矢量, 电机电枢回路就会产生很大的冲击电流。比较看来,矢量控制技术更为成熟,并在PMSM中得到广泛的应用,而直接转矩控制技术在PMSM低速性能、转矩脉动、电机起动等方面表现出来的问题有待于进一步解决。 1.4永磁同步电动机的无位置传感器控制高性能的PMSM传动系统一般需要在转子轴上安装位置传感器,用于提供控制系统所需的转子位嚣信号,但位置传感器也给传动系统带来一系列问题:首先, 6
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