基于改进磁链位置判断方法的直接转矩调速系统

李 春，张 栋，王东伟，王冠柯

（上海电机学院 机械学院，上海201306）

直接转矩控制（Direct Torque Control，DTC）技术本质上属于矢量控制技术，相比基于转子磁链定向的方案，其在很大程度上解决了矢量控制中计算复杂、特性易受电动机转子参数变化影响的缺点。20世纪80年代，Depenbrock［1］提出了异步电动机直接自控制（Direct Self Control，DSC）的控制方案。同时期Takahashi等［2］也提出了基于空间矢量的圆形磁场DTC方案，将定子磁场划分为6个扇区，在每个扇区内分别查表选择对应的电压矢量，最终形成闭合的磁链轨迹，以获得更快的扭矩响应和更高的效率。随后，DTC方案不断地完善和改进，主要集中在控制转矩脉动［3］、无速度传感器控制［4］、模糊参数观测及智能控制［5］等方面，相关技术理论已较为成熟。

周道龙等［6］利用定子磁链的幅值和角度判断磁链所在扇区，并编写了Matlab中的S函数来实现。王斌等［7］针对永磁同步电动机DTC中存在磁链和转矩脉动大、逆变器开关频率不恒定的缺点，提出了一种无差拍的控制方案：在一个控制周期内，补偿给定磁链与实际磁链的幅值误差，同时补偿给定转矩与实际转矩的幅值误差，并构造定子磁链降阶观测器，实现了磁链和转矩的无差拍控制，使整个系统实现无速度传感器运行。刘洋等［8］针对异步电动机定子电阻存在压降，导致传统6扇区DTC所选电压矢量在扇区交界处可能失效的问题，提出一种适用于高采样频率的新型电压和电流模型的观测器，建立了定子磁链观测值与真实值的频率响应方程，并通过采用12扇区切换的方法有效提高了系统控制的可靠性。……