电工技术学报  2016, Vol. 31 Issue (3): 72-80    DOI:
电机与电器 |
开关频率恒定与占空比调制相结合的
PMSM-DTC控制
吕帅帅,林辉,李兵强
西北工业大学自动化学院 西安 710129
Direct Torque Control Based on Simple Duty Ratio and Fixed Switching Frequency for PMSM
Lü Shuaishuai, Lin Hui, Li Bingqiang
School of Automation Northwestern Polytechnical University Xi’an 710129 China
全文: PDF (2260 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 针对永磁同步电机直接转矩控制(DTC)存在转矩脉动和磁链脉动大以及开关频率不恒定等问题,提出一种基于简单占空比的开关频率恒定永磁同步电机直接转矩控制。分析了电压矢量在不同转速和定子磁链位置对电磁转矩和磁链的影响,并设计了一种简单的占空比计算方式。PWM调制采用矢量控制的思想,使得逆变器开关频率恒定。仿真和实验结果表明,该方法能有效减少转矩和磁链脉动,保证逆变器的开关频率恒定,控制简单,动态性能好,鲁棒性强。
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吕帅帅
林辉
李兵强
关键词 永磁同步电机直接转矩控制简单占空比转矩脉动抑制开关频率恒定    
Abstract:In order to overcome the problems of large torque,flux ripples,and variable switching frequency existing in the direct torque control (DTC) for the permanent magnet synchronous motors (PMSM),an improved direct torque control strategy with a fixed switching frequency based on the simple duty ratio is proposed.The influence of the voltage vector on the torque and the flux with different angular velocities and stator flux positions is analyzed.A simple calculation of the duty cycle is then designed.The PWM modulation is generated based on the vector control (VC) to ensure the fixed switch frequency of the inverter.Simulation and experimental results validate that the proposed method is simple and robust,can diminish the torque and flux turbulence effectively,ensure the fixed switch frequency,and has better dynamic performances.
Key wordsPermanent magnet synchronous motor    direct torque control    simple duty ratio    torque ripple suppression    fixed switching frequency   
收稿日期: 2015-06-04      出版日期: 2016-02-25
PACS: TM351  
基金资助:国家自然科学基金(51407143)、高等学校博士学科点专项科研基金(20136102120049)、陕西省自然科学基础研究计划项目(2014JQ7264)、陕西省微特电机及驱动技术重点实验室开放基金(2013SSJ10022)和中央高校基本科研业务费专项资金(3102014JCQ01066)资助。
作者简介: 吕帅帅 男,1986年生,博士研究生,研究方向为交流电机高精度伺服控制。E-mail:lvshuai986@163.com
引用本文:   
吕帅帅,林辉,李兵强. 开关频率恒定与占空比调制相结合的
PMSM-DTC控制[J]. 电工技术学报, 2016, 31(3): 72-80. Lü Shuaishuai, Lin Hui, Li Bingqiang. Direct Torque Control Based on Simple Duty Ratio and Fixed Switching Frequency for PMSM. Transactions of China Electrotechnical Society, 2016, 31(3): 72-80.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2016/V31/I3/72