電機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)

電機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)

1.教學(xué)參考書：

《現(xiàn)代電機(jī)控制技術(shù)》王成元，機(jī)工出版社2009

《電機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)》王成元，機(jī)工出版社2008

《矢量控制交流伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)》王成元，機(jī)工出版社2002

《電機(jī)學(xué)》辜承林，華中理工大學(xué)出版社，2006

2.教學(xué)對(duì)象：電機(jī)專業(yè)方向（電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)）3.課程性質(zhì)：專業(yè)選修課.4.主要內(nèi)容：電機(jī)矢量控制技術(shù)與直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù).5.學(xué)時(shí)分配：28學(xué)時(shí)理論教學(xué).6.考試：撰寫并打印3000字以上小論文.課堂平時(shí)考查.無故缺課2次不評(píng)優(yōu).論文要求：撰寫格式規(guī)范；論文內(nèi)容與課程內(nèi)容相關(guān).見示例.異步電動(dòng)機(jī)相量圖第一章電機(jī)控制技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

VariableVoltageAndVariableFrequency;Servocontrol

一.電機(jī)控制技術(shù)1.恒壓頻比控制

思路:優(yōu)點(diǎn)：調(diào)節(jié)V/F的比值，磁通恒定，開環(huán)控制，簡單.易于實(shí)現(xiàn),控制成本低.缺點(diǎn)：控制精度也低.動(dòng)態(tài)性能較差.2.矢量控制技術(shù)vectorcontrol直流電動(dòng)機(jī)交流電動(dòng)機(jī)借助于坐標(biāo)變換數(shù)學(xué)方法，磁通分量和轉(zhuǎn)矩分量解耦，仿照直流電動(dòng)機(jī)的控制，就是異步電動(dòng)機(jī)矢量控制的基本思想.

1971年，德國學(xué)者F.Blaschke提出了交流電動(dòng)機(jī)矢量變換控制

矢量控制的不足：為解決矢量控制的磁場(chǎng)定向與坐標(biāo)變換，需要準(zhǔn)確地檢測(cè)或運(yùn)算出轉(zhuǎn)子磁通矢量的位置和幅值，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。圖：矢量控制簡化框圖

旋轉(zhuǎn)變壓器；光電編碼器；測(cè)速發(fā)電機(jī)；磁性編碼器3.直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)（DirectTorqueControl）德國魯爾大學(xué)的Depenbrock（85年）教授首次提出的異步電機(jī)直接自控制理論日本學(xué)者I.Takahashi（87年）又提出了異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制方法優(yōu)點(diǎn)：省掉了矢量控制的坐標(biāo)變換和為解耦而進(jìn)行的數(shù)學(xué)模型處理。直接取決于轉(zhuǎn)矩的實(shí)際狀況，就能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)速控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、控制信號(hào)處理的物理概念明確、系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，是一種具有高動(dòng)態(tài)性能的新型交流伺服驅(qū)動(dòng)方式。主要不足：轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)圖：直接轉(zhuǎn)矩控制簡化框圖直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)應(yīng)用在永磁同步電機(jī)上的研究滯后將近十年。大約在97年，國內(nèi)展開DTC相關(guān)研究。目前，多以理論研究為主，沒有形成批量產(chǎn)品。直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)直接驅(qū)動(dòng)(DiretDrive，DD)方式在電氣傳動(dòng)中早已有之，例如磁懸浮列車等，但在高性能機(jī)電一體化裝置中，采用直接驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)方式還是近十幾年的事情。典型的應(yīng)用是數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人和工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)線。以數(shù)控機(jī)床為例，基本傳動(dòng)方式“旋轉(zhuǎn)電機(jī)+滾珠絲杠”。受精度和動(dòng)態(tài)性能兩個(gè)方面制約。直接驅(qū)動(dòng)（零傳動(dòng)）能夠適應(yīng)和具有滿足這種要求的能力，優(yōu)點(diǎn)1：高精度優(yōu)點(diǎn)2：高速和高加（減）速度優(yōu)點(diǎn)3：高動(dòng)態(tài)響應(yīng)優(yōu)點(diǎn)4：高機(jī)械剛度和可靠性不足：負(fù)載擾動(dòng)；發(fā)熱；隔磁.二.不斷發(fā)展的各種控制策略自適應(yīng)控制（modelreferenceadaptive

control）滑模變結(jié)構(gòu)控制（slidingmodecontrol,SMC）最優(yōu)控制系統(tǒng)（optimalcontrol）

H∞控制

模糊控制（Fuzzycontrol）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetworks,ANN）遺傳算法GA(GeneticAlgorithm)

專家控制系統(tǒng)（expertcontolsystem）電機(jī)現(xiàn)代控制技術(shù)1.矢量控制技術(shù)2.直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)3.無傳感器控制技術(shù)4.直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)5.控制策略及智能控制第二章機(jī)電能量轉(zhuǎn)換與電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩

一.電機(jī)中機(jī)電能量轉(zhuǎn)換1.磁能（磁場(chǎng)儲(chǔ)能）：線圈通電勵(lì)磁，磁通從0增長，磁鏈由0增長，磁場(chǎng)產(chǎn)生的總能量

2.磁共能：以電流為自變量積分，則有3.二者關(guān)系如圖所示4.磁能和磁共能之和

5.能量守恒*機(jī)電裝置能量方程：電源輸入的電能＝耦合電磁場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)能的增加＋能量損耗＋輸出的機(jī)械能*考慮各種損耗后：輸入的電能－電阻能量損耗＝耦合電磁場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)能的增加＋相應(yīng)的介質(zhì)能量損耗

＋輸出的機(jī)械能＋機(jī)械能量損耗

*即能量守恒：輸入的凈電能=耦合場(chǎng)吸收的總能量+機(jī)械能的總能量*能量的微分形式：6.機(jī)電裝置

磁場(chǎng)軸線S轉(zhuǎn)子繞組軸線r7.電機(jī)中的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換

磁能與磁共能磁能變化

磁共能變化

轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)時(shí)：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)：

公式表明:當(dāng)轉(zhuǎn)子因微小角位移引起系統(tǒng)磁能變化時(shí)，轉(zhuǎn)子上將受到電磁轉(zhuǎn)矩作用.2.電磁轉(zhuǎn)矩方向應(yīng)為在恒磁鏈下傾使系統(tǒng)磁能減小的方向。用磁共能表示：

公式說明:當(dāng)轉(zhuǎn)子因微小位移引起系統(tǒng)磁共能發(fā)生變化時(shí)，會(huì)受到電磁轉(zhuǎn)矩的作用;轉(zhuǎn)矩方向應(yīng)為在恒定電流下傾使系統(tǒng)磁共能增加的方向.磁能和磁共能之和為磁路為線性（或忽略磁阻影響），則有

代入求取電磁轉(zhuǎn)矩

繞組A、B交鏈的自感、互感磁鏈為：線圈A和B產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

第一項(xiàng)和第二項(xiàng)是當(dāng)θr=常值，即繞組A和B相對(duì)靜止時(shí)，由電流變化所引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為變壓器電動(dòng)勢(shì).第三項(xiàng)是因轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)使繞組A和B相對(duì)位置發(fā)生位移(θr變化)而引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì).

在dt時(shí)間內(nèi)，由電源輸入繞組A和B的凈電能為：

在dt時(shí)間內(nèi)由磁場(chǎng)儲(chǔ)能轉(zhuǎn)換的機(jī)械能為：

在dt時(shí)間內(nèi)耦合磁場(chǎng)吸收的總能量為：因此dt內(nèi)磁能變化：由繞組A和B中變壓器電動(dòng)勢(shì)從電源所吸收的全部電能，和運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)從電源所吸收電能的二分之一；由運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)吸收的另外二分之一電能則成為轉(zhuǎn)換功率，這部分功率由電能轉(zhuǎn)換為了機(jī)械功率。由此可見：產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是耦合場(chǎng)從電源吸收電能的必要條件；產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)是通過耦合場(chǎng)實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)子在耦合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)將產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩構(gòu)成了一對(duì)機(jī)電耦合項(xiàng)，是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的核心部分。即產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩必須存在運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)；存在運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)才能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。電機(jī)作為一種機(jī)電裝置，正是運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩構(gòu)成了一對(duì)機(jī)電耦合項(xiàng)。二、電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩1.電磁轉(zhuǎn)矩生成將公式改寫電磁轉(zhuǎn)矩就是定子勵(lì)磁磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果。轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響，決定了電磁轉(zhuǎn)矩的生成和機(jī)電能量轉(zhuǎn)換過程。

當(dāng)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)軸線與勵(lì)磁場(chǎng)軸線一致或相反(或)時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩為零。只有在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)作用下，使氣隙磁場(chǎng)軸線發(fā)生偏移時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。氣隙磁場(chǎng)的“畸變”是轉(zhuǎn)矩生成的必要條件。轉(zhuǎn)子在運(yùn)動(dòng)中將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。電磁轉(zhuǎn)矩作用的方向?yàn)榱η鬁p小和消除氣隙磁場(chǎng)的畸變的方向。2.直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與等效模型圖2-4兩極直流電機(jī)主磁極基波磁場(chǎng)軸線為d軸，將d軸旋轉(zhuǎn)90°為q軸;電樞繞組產(chǎn)生的基波磁場(chǎng)軸線與q軸一致。繞組旋轉(zhuǎn)，磁場(chǎng)軸線固定旋轉(zhuǎn)繞組稱為換向器繞組。

在直流電機(jī)動(dòng)態(tài)分析中，常將這種換向器繞組等效為一個(gè)“偽靜止線圈”圖2-5偽靜止線圈

“偽靜止線圈”與換向器繞組從機(jī)電能量轉(zhuǎn)換角度看是等效的。

對(duì)實(shí)際的換向器繞組而言，當(dāng)q軸磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在電樞繞組內(nèi)感生變壓器電動(dòng)勢(shì)，同時(shí)它又在旋轉(zhuǎn)，還會(huì)在d軸勵(lì)磁磁場(chǎng)作用下，產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)。這種實(shí)際旋轉(zhuǎn)而在空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)卻靜止不動(dòng)的線圈稱之為偽靜止線圈，它完全反映了換向器繞組的特性，可以由其等效和代替實(shí)際的換向器繞組。直流電機(jī)等效模型

圖2-6直流電機(jī)的等效模型d軸為勵(lì)磁繞組軸線.q軸為換向器繞組軸線，即“偽靜止線圈”，其軸線在空間固定不動(dòng).當(dāng)q軸磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在線圈內(nèi)感生變壓器電動(dòng)勢(shì).q軸線圈又是旋轉(zhuǎn)的，會(huì)在d軸勵(lì)磁磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì).電磁轉(zhuǎn)矩：公式表明，當(dāng)勵(lì)磁電流if為恒定時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩大小僅與轉(zhuǎn)子電流ia成正比;若控制主極磁場(chǎng)不變，電磁轉(zhuǎn)矩便僅與轉(zhuǎn)子電流有關(guān).從機(jī)電能量轉(zhuǎn)換角度看：轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)，轉(zhuǎn)子繞組吸收電能，將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能.轉(zhuǎn)子成為能量轉(zhuǎn)換的“中樞”，所以通常又將轉(zhuǎn)子稱為電樞.3.三相同步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與等效模型圖2.2機(jī)電裝置圖2.7三相隱極同步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)定子繞組A改造為三相對(duì)稱繞組A-X、B-Y和C-Z；繞組B改造為嵌入轉(zhuǎn)子槽中的分布繞組設(shè)想，在s軸上安置一個(gè)單軸線圈s，其作用結(jié)果相當(dāng)于三相定子繞組的作用結(jié)果，與s軸一道旋轉(zhuǎn)，通入正向電流is后，產(chǎn)生的正弦分布磁場(chǎng)即為定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng).再將轉(zhuǎn)子中分布勵(lì)磁繞組等效為集中勵(lì)磁繞組f，通入勵(lì)磁電流if后能夠產(chǎn)生與原轉(zhuǎn)子繞組相同的正弦分布勵(lì)磁磁場(chǎng).用單軸線圈s代替定子三相繞組；用線圈f代替了轉(zhuǎn)子繞組.S或f線圈作用的結(jié)果與定子三相繞組和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組產(chǎn)生磁場(chǎng)和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用的結(jié)果相同.電磁轉(zhuǎn)矩是定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果，其大小和方向決定于這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的幅值和磁場(chǎng)軸線的相對(duì)位置.三相隱極同步電機(jī)等效物理模型

兩個(gè)磁場(chǎng)軸線間的電角度為β，大小決定于定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度ωs和轉(zhuǎn)子速度ωr。產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩凸極結(jié)構(gòu)的同步電動(dòng)機(jī)，還會(huì)產(chǎn)生磁阻轉(zhuǎn)矩

圖2.9三相凸極同步電機(jī)結(jié)構(gòu)圖2.10三相凸極同步電機(jī)等效模型總電磁轉(zhuǎn)矩為4.三相異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與等效模型圖2.11三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖圖2.12三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等效物理模型定子等效單軸線圈s和等效電流與三相同步電機(jī)的相同.轉(zhuǎn)子等效單軸線圈的軸線即為轉(zhuǎn)子三相繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軸線，等效電流流入該線圈后，會(huì)產(chǎn)生與實(shí)際轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相同的磁場(chǎng).電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩的方向?yàn)閮A使減小的方向，即為逆時(shí)針方向。電磁轉(zhuǎn)矩方向?qū)⑴c定子合成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。電磁轉(zhuǎn)矩方向與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向一致。5.電磁轉(zhuǎn)矩控制對(duì)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的控制實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制調(diào)速系統(tǒng)（運(yùn)行穩(wěn)定、抗擾性能

）

伺服系統(tǒng)（快速響應(yīng)、跟隨性能、控制精度

）對(duì)電動(dòng)機(jī)的各種控制，歸根結(jié)底是對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩的控制

附圖電動(dòng)機(jī)及其負(fù)載第三章空間矢量和坐標(biāo)變換

一.空間復(fù)平面與空間坐標(biāo)圖3-1三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)軸向斷面與空間復(fù)平面空間復(fù)平面上，空間矢量還可表示為或直角坐標(biāo)系中空間坐標(biāo)概念：

以三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為例來討論空間矢量。將與轉(zhuǎn)軸垂直的空間斷面作為空間復(fù)平面，用來表示電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的空間矢量。取定子A相繞組的軸線作為空間坐標(biāo)參考軸，ABC三相繞組軸線構(gòu)成空間三相軸系，并且取定子A相繞組的軸線與實(shí)軸Re重合。二.電機(jī)中空間矢量1.定子磁動(dòng)勢(shì)矢量圖3-2A相繞組產(chǎn)生的磁場(chǎng)單邊氣隙磁壓降在氣隙圓周上的分布基波磁動(dòng)勢(shì)的幅值

用空間復(fù)平面的空間矢量來描述，記為其軸線與A軸一致.

基波分量的幅值

通過控制三相電流(時(shí)間變量)控制三相繞組的基波磁動(dòng)勢(shì)(空間矢量)這為實(shí)現(xiàn)矢量控制奠定了基礎(chǔ)三相繞組產(chǎn)生的基波合成磁動(dòng)勢(shì)，也為空間矢量，表示如下：

可將、a、看作空間復(fù)平面內(nèi)的單位矢量，用他們來表示由三相繞組軸線ABC構(gòu)成的空間三相軸系，可利用這個(gè)ABC軸系來表示三相繞組產(chǎn)生的各空間矢量.的運(yùn)動(dòng)軌跡決定于、、的變化規(guī)律.圖3-4定子合成磁動(dòng)勢(shì)矢量fs及其運(yùn)動(dòng)軌跡在正弦穩(wěn)態(tài)下，定子三相電流瞬時(shí)值

則磁動(dòng)勢(shì)用空間矢量表示合成磁動(dòng)勢(shì)則有

在動(dòng)態(tài)情況下，定子三相電流是非正弦電流，

磁動(dòng)勢(shì)一般表達(dá)式：動(dòng)態(tài)情況下，控制定子三相電流可以控制磁動(dòng)勢(shì)運(yùn)動(dòng)軌跡或反之2.轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)矢量轉(zhuǎn)子基波合成磁動(dòng)勢(shì)可表示圖3-5轉(zhuǎn)子三相繞組軸線構(gòu)成的abc軸系正弦穩(wěn)態(tài)下，轉(zhuǎn)子三相電流瞬時(shí)值轉(zhuǎn)子三相合成磁動(dòng)勢(shì)

如果取轉(zhuǎn)子的a軸作為空間復(fù)平面的實(shí)軸Re，這個(gè)復(fù)平面就成為旋轉(zhuǎn)復(fù)平面。用旋轉(zhuǎn)復(fù)平面來表示轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)矢量：轉(zhuǎn)子軸系abc表示的空間矢量

是由轉(zhuǎn)子觀測(cè)到的，它相對(duì)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度為轉(zhuǎn)差頻率

是從定子觀測(cè)到的，它相對(duì)定子的旋轉(zhuǎn)角速度為。關(guān)系式：3.定子電流矢量圖3-6定、轉(zhuǎn)子電流矢量與單軸線圈三相合成磁動(dòng)勢(shì)矢量

與單軸線圈產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)矢量相同

定義定子電流空間矢量4.轉(zhuǎn)子電流矢量轉(zhuǎn)子實(shí)際電流等效的靜止轉(zhuǎn)子中的電流，也就是經(jīng)轉(zhuǎn)子頻率歸算后的電流.定、轉(zhuǎn)子三相繞組等效為旋轉(zhuǎn)的單軸線圈；產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相同；相當(dāng)于用兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的定、轉(zhuǎn)子單軸線圈分別代替了定、轉(zhuǎn)子三相繞組。

5.定、轉(zhuǎn)子電流等效正弦穩(wěn)態(tài)下將靜止的三相繞組中的正弦電流變換為了旋轉(zhuǎn)的單軸線圈中的直流。同理單軸線圈s和r中流入的均是恒定的直流，而且定、轉(zhuǎn)子單軸線圈軸線間的空間相位保持不變，定，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果一定會(huì)產(chǎn)生恒定的電磁轉(zhuǎn)矩。

從產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩看，相當(dāng)于將一臺(tái)三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)。6.定子電壓矢量（形成6個(gè)非零電壓矢量和2個(gè)零電壓矢量）三相繞組由逆變器供電VT1、VT2、VT6閉合時(shí)的電路電壓矢量us1的構(gòu)成圖3-7定子電壓矢量7.定、轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶慷ㄗ哟沛準(zhǔn)噶哭D(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶慷ā⑥D(zhuǎn)子三相繞組轉(zhuǎn)換為單軸線圈s和r，則磁鏈?zhǔn)噶繛槿喔袘?yīng)電動(dòng)機(jī)自感、互感磁鏈

圖3-8感應(yīng)電機(jī)的物理模型

8.電磁轉(zhuǎn)矩的矢量方程以不同空間矢量表示的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩方程

在定義了空間算子之后，拓寬了電機(jī)學(xué)中關(guān)于空間矢量的概念。除了原有的定、轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)矢量之外，又進(jìn)一步提出了定、轉(zhuǎn)子電流空間矢量，電壓空間矢量，磁鏈空間矢量.三.坐標(biāo)變換及約束條件1.坐標(biāo)線性變換2.功率不變約束

變換前輸入（或輸出）電路的瞬時(shí)功率為

變換后輸入（或輸出）電路的瞬時(shí)功率為若變換矩陣為則3.常用的坐標(biāo)系4.常用的坐標(biāo)變換方法（1）靜止3/2坐標(biāo)變換（Clarke）（2）靜止三相/旋轉(zhuǎn)兩相坐標(biāo)變換—dq0變換—派克變換（Park）dq旋轉(zhuǎn)到靜止三相坐標(biāo)系A(chǔ)BC有

（3）靜止兩相/旋轉(zhuǎn)兩相坐標(biāo)變換運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩構(gòu)成了一對(duì)機(jī)電耦合項(xiàng)，是機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的核心部分。產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩必須存在運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)；存在運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)才能產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩是定、轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果，其大小和方向決定于這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的幅值和磁場(chǎng)軸線的相對(duì)位置。定義了空間算子之后，拓寬了電機(jī)學(xué)中關(guān)于空間矢量的概念。定轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系下的空間矢量表達(dá)式。電磁轉(zhuǎn)矩矢量方程。坐標(biāo)變換第四章三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)矢量控制

一.ABC軸系矢量方程圖4-1三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)物理模型定子三相繞組電壓的標(biāo)量方程；定子電壓矢量方程轉(zhuǎn)子三相繞組電壓的標(biāo)量方程；轉(zhuǎn)子電壓矢量方程ABC軸系表示的轉(zhuǎn)子電壓矢量方程異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)與電磁轉(zhuǎn)矩一般情況下：正弦穩(wěn)態(tài)情況下：產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)電動(dòng)勢(shì)是產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的必要條件二.轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向MT軸系的矢量方程基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制要將定子電流矢量分解為勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量.需要通過坐標(biāo)變換來實(shí)現(xiàn).1．靜止ABC軸系到靜止αβ（DQ）軸系的坐標(biāo)變換

圖4-3靜止ABC軸系與靜止DQ軸系A(chǔ)BC軸系到(DQ)軸系的等效變換，僅是一種相數(shù)的變換

正弦穩(wěn)態(tài)時(shí)，三相定子電流2．靜止αβ（DQ）軸系到任意同步旋轉(zhuǎn)MT軸系的變換即通過DQ軸系到任意同步旋轉(zhuǎn)MT軸系的變換，已將定子二相繞組中的對(duì)稱正弦電流變換為了MT軸系定子二相繞組中的恒定直流。靜止ABC軸系——靜止DQ軸系，“相數(shù)變換”；靜止αβ（DQ）軸系——同步旋轉(zhuǎn)MT軸系，“頻率變換”；三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)變換為了等效的直流電動(dòng)機(jī)。圖4-4靜止DQ軸系與任意同步旋轉(zhuǎn)MT軸系3．轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向MT軸系矢量方程（1）磁場(chǎng)定向技術(shù)

將MT軸系沿轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，常將這種矢量控制稱為基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制，又稱為轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制或者磁場(chǎng)定向控制(fieldorientationcontrol,FOC)。將轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)在T軸方向上的分量為零作為磁場(chǎng)定向的約束條件。圖4-5MT旋轉(zhuǎn)軸系的磁場(chǎng)定向（2）MT軸系下定、轉(zhuǎn)子磁鏈方程（3）MT軸系下定、轉(zhuǎn)子電壓方程圖4-6定子MT軸系換向器繞組穩(wěn)態(tài)下，MT軸系電壓矢量方程：空間定、轉(zhuǎn)子電壓矢量方程：等效變換為轉(zhuǎn)子磁鏈向M軸定向，且為恒定，磁場(chǎng)定向電壓矢量方程：用等效電路表示上式：

（4）轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向電流方程定子電流轉(zhuǎn)矩分量定子電流勵(lì)磁分量（5）轉(zhuǎn)矩方程轉(zhuǎn)子磁鏈恒定時(shí)（6）轉(zhuǎn)速方程轉(zhuǎn)子磁鏈恒定時(shí)（7）小結(jié)在ABC軸系內(nèi)直接像直流電動(dòng)機(jī)那樣控制電磁轉(zhuǎn)矩非常困難。將三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)由ABC軸系變換到磁場(chǎng)定向MT軸系后，可以得到轉(zhuǎn)矩方程，磁場(chǎng)定向后將三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制，轉(zhuǎn)換為了與直流電動(dòng)機(jī)相同的轉(zhuǎn)矩控制，不僅在穩(wěn)態(tài)下，即使在動(dòng)態(tài)下也可實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)矩控制。

在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向MT軸系內(nèi)，轉(zhuǎn)矩分量和勵(lì)磁分量之間不存在耦合，并可各自獨(dú)立地控制，實(shí)現(xiàn)了解耦。相當(dāng)于控制直流電動(dòng)機(jī)電樞電流和勵(lì)磁電流.能夠獲得與實(shí)際直流電動(dòng)機(jī)相媲美的控制品質(zhì)。三.基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制系統(tǒng)1.直接磁場(chǎng)定向-磁鏈觀測(cè)法

通過磁場(chǎng)檢測(cè)(或估計(jì))來確定轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶康目臻g位置.優(yōu)點(diǎn)：直接檢測(cè)磁場(chǎng)，方法簡單.缺點(diǎn)：由于受電機(jī)定、轉(zhuǎn)子齒槽的影響，檢測(cè)信號(hào)脈動(dòng)較大，實(shí)際上難以應(yīng)用.

（1）電壓-電流模型Fig.電壓-電流模型（注：此處dq即是靜止αβ軸系）（低速時(shí)不適合使用電壓-電流模型）（2）電流-轉(zhuǎn)速模型Fig.ABC軸系下的電流-轉(zhuǎn)速模型（電流-轉(zhuǎn)速模型適合于低速情況）磁場(chǎng)定向MT軸系表示的轉(zhuǎn)子電壓矢量方程a)定子三相電流和轉(zhuǎn)速的實(shí)測(cè)值作為輸入b)定子三相電流和轉(zhuǎn)子位置的實(shí)測(cè)值作為輸入

Fig.由MT軸系給出的電流-轉(zhuǎn)速模型2.由電壓源逆變器饋電的控制系統(tǒng)Fig.由電壓源逆變器饋電和直接磁場(chǎng)定向的伺服系統(tǒng)3.由電流可控電壓源逆變器饋電的控制系統(tǒng)Fig.由電流可控電壓源逆變器饋電和直接磁場(chǎng)定向的伺服系統(tǒng)4.間接磁場(chǎng)定向-轉(zhuǎn)差頻率法

將作為控制轉(zhuǎn)子磁鏈的指令值.而與有惟一的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將作為電動(dòng)機(jī)的輸入量，可控制定子電流矢量的勵(lì)磁分量.電磁轉(zhuǎn)矩的指令值為可控制定子電流矢量的轉(zhuǎn)矩分量

和給定后，也就惟一確定了和

當(dāng)這就是通過轉(zhuǎn)差頻率控制實(shí)現(xiàn)間接磁場(chǎng)定向的基本原理。所以，常將這種間接磁場(chǎng)定向方式稱為轉(zhuǎn)差頻率法。Fig.由電壓源逆變器饋電和間接磁場(chǎng)定向的伺服系統(tǒng)Fig.由電流可控電壓源逆變器饋電和間接磁場(chǎng)定向的伺服系統(tǒng)a)直角坐標(biāo)b)極坐標(biāo)2.5基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制系統(tǒng)仿真實(shí)例以3/2和2/3坐標(biāo)變換為例，編制Simulink仿真軟件如下：數(shù)學(xué)模型仿真模型Fig.3/2矢量變換模塊數(shù)學(xué)模型仿真模型Fig.2/3矢量變換模塊

三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)為：

功率Pn=3.7kW線電壓UAB=410V定子相繞組電阻Rs=0.087Ω轉(zhuǎn)子相繞組電阻Rr=0.228Ω定子繞組自感Ls=0.8mH轉(zhuǎn)子繞組自感Lr=0.8mH定、轉(zhuǎn)子之間的互感Lm=0.76mH轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=0.662kg.m2額定轉(zhuǎn)速ωn=120rad/s極對(duì)數(shù)p=2轉(zhuǎn)子磁鏈給定為0.96Wb速度調(diào)節(jié)器參數(shù)為Kp=900，Ki=6電流滯環(huán)寬度為10。

系統(tǒng)空載起動(dòng)，待進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，在t＝0.5s時(shí)突加負(fù)載TL＝100Nm，可得系統(tǒng)仿真圖，包括：轉(zhuǎn)矩te、轉(zhuǎn)速ωr、定子三相電流iABC電流和線電壓VAB。由仿真波形可以看出，在ωr＝120rad/s的參考轉(zhuǎn)速下，系統(tǒng)響應(yīng)快速且平穩(wěn)；在t＝0.5s時(shí)突加負(fù)載，轉(zhuǎn)速發(fā)生突降，但又能迅速恢復(fù)到平衡狀態(tài)，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)無靜差.異步電動(dòng)機(jī)矢量控制仿真結(jié)果圖1轉(zhuǎn)矩響應(yīng)曲線

圖2轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線

圖3相電流曲線圖4線電壓曲線第五章三相永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制

PMSM5.1基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量方程5.1.1轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)及物理模型圖5-1面裝式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖5-2插入式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)圖5-3內(nèi)裝式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

相當(dāng)于電勵(lì)磁隱極同步電機(jī)相當(dāng)于電勵(lì)磁凸極同步電機(jī)相當(dāng)于電勵(lì)磁凸極同步電機(jī)PMSM的結(jié)構(gòu)簡圖圖5-4二極面裝式PMSM結(jié)構(gòu)簡圖

圖5-5二極插入式PMSM結(jié)構(gòu)簡圖

電勵(lì)磁電機(jī)交軸（q）氣隙大，磁導(dǎo)小，交軸電抗小.永磁電機(jī)直軸（d）氣隙大，磁導(dǎo)小，直軸電抗小對(duì)于內(nèi)裝式和插入式PMSM，因直軸氣隙大、磁路的磁導(dǎo)要小于交軸磁路的磁導(dǎo).

面裝式PMSM，dq氣隙相等，交直軸電抗相等.

1.二極面裝式PMSM物理模型圖5-6）a.轉(zhuǎn)子等效勵(lì)磁繞組圖5-6）b.物理模型圖5-6b相當(dāng)于將面裝式PMSM等效為了一臺(tái)電勵(lì)磁三相隱極同步電動(dòng)機(jī)，惟一的差別是電勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁場(chǎng)可以調(diào)節(jié)，而面裝式PMSM的永磁勵(lì)磁磁場(chǎng)不可調(diào)節(jié)2.二極插入式PMSM物理模型圖5-7a)插入式轉(zhuǎn)子等效勵(lì)磁繞組圖5-7b)插入式PMSM物理模型5.1.2面裝式三相永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量方程

在根據(jù)物理模型建立數(shù)學(xué)模型之前，先做如下假設(shè)：(1)忽略定、轉(zhuǎn)子鐵心磁阻，不計(jì)渦流和磁滯損耗；(2)永磁材料的電導(dǎo)率為零，永磁體內(nèi)部的磁導(dǎo)率與空氣相同；(3)轉(zhuǎn)子上沒有阻尼繞組；(4)永磁體產(chǎn)生的勵(lì)磁磁場(chǎng)在氣隙中均為正弦分布；(5)三相繞組產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁場(chǎng)在氣隙中為正弦分布；(6)相繞組中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正弦波。1．定子磁鏈和電壓矢量方程上式兩端同乘系數(shù)以及（1a）得定子磁鏈?zhǔn)噶糠匠潭ㄗ与妷菏噶糠匠潭ㄗ与娏鳌⒋沛?、轉(zhuǎn)子磁鏈空間矢量定子電壓相量方程2．電磁轉(zhuǎn)矩矢量方程1）電磁轉(zhuǎn)矩可看成是由電樞反應(yīng)磁場(chǎng)與永磁勵(lì)磁磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果；2）大小決定于兩個(gè)磁場(chǎng)的幅值和相對(duì)位置；3）由于永磁體磁鏈幅值恒定，因此電磁轉(zhuǎn)矩決定于電樞反應(yīng)磁場(chǎng)的幅值和相對(duì)永磁體磁鏈的相位角；4）正是存在電樞反應(yīng)使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變，實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換。什么叫雙反應(yīng)理論為什么用雙反應(yīng)理論分析同步電機(jī)什么叫電樞反應(yīng)其與直流電機(jī)電樞反應(yīng)異同點(diǎn)為什么要進(jìn)行dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換1.定子磁鏈和電壓方程（dq坐標(biāo)系下）圖5-12同步旋轉(zhuǎn)dq軸系5.1.3插入式三相永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量方程

圖5-12同步旋轉(zhuǎn)dq軸系2.電磁轉(zhuǎn)矩方程電磁轉(zhuǎn)矩矢量方程一般表達(dá)式

面裝式PMSM電磁轉(zhuǎn)矩矢量方程表達(dá)式

5.2基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制及控制系統(tǒng)

5.2.1面裝式三相永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制及控制系統(tǒng)1．基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的轉(zhuǎn)矩控制同步電機(jī)變換到dq坐標(biāo)系，dq軸系沿轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向，即d軸一定要與方向一致。根據(jù)面裝式PMSM轉(zhuǎn)矩方程在dq軸系內(nèi)通過控制電流矢量的幅值和相位，就可控制電磁轉(zhuǎn)矩，或定子電流q軸分量，稱為轉(zhuǎn)矩電流。5.2.1面裝式三相永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制及控制系統(tǒng)2．弱磁控制

利用d軸電樞繞組電流，使其對(duì)永磁體產(chǎn)生去磁作用直軸電流——弱磁

交軸電流——轉(zhuǎn)矩面裝式PMSM弱磁控制(id<0)5.2.1面裝式三相永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制及控制系統(tǒng)3．坐標(biāo)變換和矢量變換5.2.1面裝式三相永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制及控制系統(tǒng)

4．基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制系統(tǒng)由位置、速度和轉(zhuǎn)矩控制環(huán)構(gòu)成的串級(jí)控制結(jié)構(gòu)異步電動(dòng)機(jī)與同步電動(dòng)機(jī)（面裝式）矢量控制對(duì)比分析同三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)矢量控制比較，面裝式PMSM的矢量控制要相對(duì)簡單和容易。三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)必須將定、轉(zhuǎn)子三相繞組同時(shí)進(jìn)行變換；而面裝式PMSM只需要定子三相繞組的變換。三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)磁鏈估計(jì)依據(jù)的是定、轉(zhuǎn)子電壓矢量方程，涉及到多個(gè)電動(dòng)機(jī)參數(shù)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中參數(shù)變化會(huì)嚴(yán)重影響估計(jì)的精確性。三相同步PMSM，由于轉(zhuǎn)子磁極在物理上是可觀測(cè)的，通過傳感器可直接觀測(cè)到轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)軸線位置，而且不受電動(dòng)機(jī)參數(shù)變化的影響。三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換必須在轉(zhuǎn)子中完成，這使得轉(zhuǎn)矩控制復(fù)雜化。三相同步電動(dòng)機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換在定子中完成，因此轉(zhuǎn)矩控制可直接在定子側(cè)實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)矩控制的核心是對(duì)定子電流矢量幅值和相對(duì)轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶肯辔坏目刂啤?.2.2插入式三相永磁同步電動(dòng)機(jī)矢量控制及控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)選擇的是令轉(zhuǎn)矩/電流比最大的控制方案，這相當(dāng)于提高了逆變器和整流器的額定容量，降低了整個(gè)系統(tǒng)成本.圖5-24可獲得最大轉(zhuǎn)矩/電流比的定子電流矢量軌跡5.3PMSM矢量控制系統(tǒng)仿真實(shí)例

永磁同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的仿真模型的整體設(shè)計(jì)框圖永磁同步電動(dòng)機(jī)參數(shù)：額定轉(zhuǎn)速ωr=100rad/s極對(duì)數(shù)p=4定子相繞組電阻Rs=2.875Ω定子dq軸電感Ld=Lq=0.85mH永磁體磁鏈ψf=0.175Wb轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=0.0018kg·m2速度控制器參數(shù)為Kp=0.55，KI=32電流滯環(huán)比較器帶寬為h=20。系統(tǒng)空載啟動(dòng)，待進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，在t=0.5s時(shí)突加負(fù)載TL=50N·m，可得到系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和三相定子電流iA、iB、iC的仿真曲線.仿真結(jié)果第6章三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制6.1控制原理與控制方式6.1.1基本原理

電磁轉(zhuǎn)矩決定于和的矢量積，即決定于兩者幅值和其間的空間電角度.

公式中各物理量：極對(duì)數(shù)、勵(lì)磁電感、定子瞬態(tài)電感、轉(zhuǎn)子電感、定子磁鏈?zhǔn)噶磕?、轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶磕?、?fù)載角基本原理

若和保持不變，電磁轉(zhuǎn)矩就僅與負(fù)載角有關(guān)。調(diào)節(jié)負(fù)載角可有效控制電磁轉(zhuǎn)矩，這就是直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理。在直接轉(zhuǎn)矩控制中，定子磁鏈?zhǔn)噶糠祷蛳辔坏淖兓?，是依靠改變外加電壓矢量來?shí)現(xiàn)的。如果定子磁鏈?zhǔn)噶?幅值和相位)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶康捻憫?yīng)一定具有滯后特。在很短暫的時(shí)間內(nèi)，可以認(rèn)為轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶渴窍鄬?duì)不變的。6.1.2定子電壓矢量作用與定子磁鏈軌跡變化

在定子ABC三相軸系中，定子電壓矢量方程圖6-3定子電壓矢量作用與定子磁鏈?zhǔn)噶寇壽E變化矢量方向相同定子磁鏈軌跡（六邊形）（圓形）圖6-5六個(gè)非零開關(guān)電壓矢量作用下的定子磁鏈軌跡6.2控制系統(tǒng)

6.2.1滯環(huán)比較控制1．滯環(huán)比較器以定子開關(guān)電壓矢量為中線，將空間復(fù)平面分成六個(gè)扇形區(qū)間表6-1開關(guān)電壓矢量選擇表2．控制系統(tǒng)構(gòu)成圖6-8直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)原理框圖6.2.2定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩估計(jì)

1．定子磁鏈估計(jì)1）電壓-電流模型2）電流-速度模型2．電磁轉(zhuǎn)矩估計(jì)6.4直接轉(zhuǎn)矩控制仿真舉例

圖6-16三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)為：功率Pe=38kW，線電壓VAB=460V，定子電阻Rs=0.087Ω，定子電感Ls=0.8mH，轉(zhuǎn)子電阻Rr=0.228Ω，轉(zhuǎn)子電感Lr=0.8mH，互感Lm=0.74mH，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=0.662kg·m2，粘滯摩擦系數(shù)B=0.1N·m·s，極對(duì)數(shù)p=2?？刂破鳎簗ψs*|＝0.8Wb·匝，ωr*=80rad/s。把磁鏈滯環(huán)范圍設(shè)為[-0.001，0.001]，轉(zhuǎn)矩滯環(huán)范圍設(shè)為[-0.1，0.1]。三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子磁鏈軌跡、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩波形如圖示仿真結(jié)果圖6-22定子磁鏈圖6-23轉(zhuǎn)速響應(yīng)圖6-24轉(zhuǎn)矩響應(yīng)第7章三相永磁同步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制7.1控制原理與控制方式1．面裝式PMSM電磁轉(zhuǎn)矩是轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)與定子磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果，即有：

轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶康姆挡蛔儯裟芸刂贫ㄗ哟沛準(zhǔn)噶康姆禐槌Ｖ?，通過控制負(fù)載角就可以控制電磁轉(zhuǎn)矩，這就是PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制基本原理。

7.1控制原理與控制方式1．插入式和內(nèi)裝式PMSM電磁轉(zhuǎn)矩方程為：雖然插入式和內(nèi)裝式PMSM產(chǎn)生了磁阻轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶康姆挡蛔?，若能控制定子磁鏈?zhǔn)噶康姆禐槌Ｖ?，通過控制負(fù)載角就可以控制電磁轉(zhuǎn)矩，這就是PMSM直接轉(zhuǎn)矩控制基本原理。

7.1.2滯環(huán)比較控制與控制系統(tǒng)

PMSM的滯環(huán)比較控制，也是利用兩個(gè)滯環(huán)比較器分別控制定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩偏差。開關(guān)電壓矢量的選擇原則與三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)滯環(huán)控制時(shí)所確定的原則完全相同。滯環(huán)