基于模糊控制的永磁同步电机直接转矩控制研究

永磁同步电动机具有较高的磁能积，相同容量下可以做到比异步电动机体积更小、重量更轻，而且由于机械特性硬、转子转动惯量小，很适合作为伺服电机，用于高转矩响应、高性能要求的场合。德国学者M.Depenbrock在1985年针对异步电机提出了一种高性能电机控制方法—直接转矩控制。直接转矩控制算法简单、控制效果优良，并已成功应用到异步电机调速系统中，直接转矩控制方法成为交流伺服系统的研究热点之一。但是直接转矩控制研究大部分集中在异步电机的控制上，直到近几年才有一些学者致力于该控制方法在永磁同步电机控制中的应用，但这些研究工作还处于初级阶段，许多问题有待解决。本文首先讨论了直接转矩控制方法在永磁同步电机中的应用问题，利用MATLAB仿真工具对永磁同步电机直接转矩控制系统进行了仿真研究，针对直接转矩控制低速存在较大转矩脉动问题，提出了一种基于模糊控制方法的直接转矩控制系统，仿真结果表明转矩脉动大大减小。论文分析了零电压矢量在永磁同步电机直接转矩控制系统中的作用，并提出了一种基于模糊零电压矢量分配策略的永磁同步电机直接转矩控制方法，仿真结果表明该方法有效地利用零电压矢量达到了减小转矩脉动的目的。