改善直接轉矩低速性能的定子電壓矢量預測SVPWM控制研究

李生民，吳波，余雷

(1.西安理工大學 自動化與信息工程學院，陜西 西安 710048;2.陜西省復雜系統控制與智能信息處理重點實驗室，陜西 西安 710048)

直接轉矩控制(DTC)系統因其控制思想新穎，結構簡單，轉矩響應快以及魯棒性強等優點，一經提出就得到了廣泛的關注[1]。傳統的直接轉矩控制根據磁鏈和轉矩滯環比較器的邏輯輸出和磁鏈位置，選取固定的6個電壓矢量作用于定子繞組上，實現對轉矩和磁鏈的直接控制[2]。這種方法簡單明確，但是該方法只考慮磁鏈和轉矩誤差的方向，忽略了誤差的大小，經常造成磁鏈和轉矩超出滯環容差范圍。此外逆變器的參考輸出電壓矢量數目較少，并且電壓矢量的突變對磁鏈和轉矩引起較大沖擊，引起開關頻率不穩定[3]。

針對以上問題，許多學者提出了改進方法，文獻[4] 采用滑模控制理論，設計了一種新型的定子磁鏈觀測器，提高了磁鏈的觀測精度。文獻[5] 采用磁鏈扇區細分的方法，解決了當磁鏈在兩扇區交界時磁鏈觀測的不精確導致的磁鏈和轉矩脈動。文獻[6] 通過逆變器的三相和兩相混合連接，得到了12個電壓矢量，文獻[7] 就傳統DTC控制方法的電壓矢量選擇表的局限性,在詳細研究當前算法的基礎上, 提出了一種改善轉矩脈動的合成矢量開關表方法，這兩種方法在一定程度上避免了在定子磁鏈幅值和磁通角變化相矛盾時電壓矢量選取難的缺陷，降低了不合理的轉矩脈動，由于電壓矢量局限在6個數目內，因此無法精確補償轉矩誤差及定子磁鏈。……