介绍同步电机矢量控制与DTC控制的区别
科
学
技
术
与
工
程
8卷
此式即为 D C的转矩表达式 ( ) T 9。
上面的分析证明，O F C和 D C从理论上是相通 T的，具有共同的数学模型和理论基础。如果在 D C T中按式子 ( )定子磁链能够连续变化， D C与 9使则 T
此推导过程证明：O F C和 D C两种控制策略都 T是从共同的 P S M M数学模型出发，有共同的理论具基础。
F C的控制性能是一样的。而实际的 D C系统中， O T对定子磁链的控制是通过选择有限的几个离散电
由图 1还可得：
i l = c oi =(): 5得=
(7 1)(8 1)
压空间矢量来实现的，样就难以保证对转矩的精这确控制。 在 F C中， O正是由于能够保证定子电流矢量的准确和连续变化，因此定子磁链可以做到连续控制压，因
此对转矩的控制是一种连续精确的控制。但
l s i
将式 (7和式 (8代人 F C的转矩表达式 1) 1) O
2￣%i ( L l22 Is L一一一disf I )si]￣ 1 n l( 9 1)
是在 F C中，了控制定子电流矢量要进行定子电 O为流的坐标变换，就增加了 F C实现的复杂性；这 O同时要实现磁场定向，也给 F C的实现带来了困这 O
( 9式说明， M M的 F C正是通过对定子电 1) PS O流矢量的直轴分量 i和交轴分量 i的控制实现了对
难；O F C中转矩调节器的时间常数使得 F C系统速 O度响较 D C系统慢。。 T。 相对 F C系统而言，T O D C系统对转矩的控制是通过从离线建立的电压空间矢量表里选择合适的逆变器开关电压矢量来直接控制的，不需要坐标变
定子电流矢量幅值 l和相位/的控制， 3进而实现对电磁转矩的控制。 比较式 ( ) 9和式 ( 9可以看出，者虽有非常 1)两相似的形式，但前者是以定子磁链矢量和负载角表征电磁转矩的，而后者是利用定子电流矢量 i 和转矩角/表征电磁转矩的。 3 实际上由式 ( 5和式 (6可知， 1) 1)当定子磁链矢
换和磁场定向，矩调节器采用滞环比较器，转转使
矩的控制更为直接，高了系统的快速响应能力，提 但是这些优点是以牺牲转矩控制精度为代价的 j。
量的幅值 l l 或负载角 发生时，定子电流矢量的直轴分量 i和交轴分量 i也相应地发生变化。也 。就是说，当定子磁链在转子坐标系中变化时，一
3永磁同步电机 F C和 D C的仿真比较 O T为了比较 F C和 D C两种控制策略的控制性 O T能，这两种策略分别应用于同一台永磁同步电机将
定伴随着定子电流矢量 i的幅值和相位的改变， 也就是控制定子磁链的实质是在间接地控制定子
电流矢量。:由式子 (3和 (4可得： 1 ) 1)
的控制， MA L B Sm l k环境下给两系统分别在 T A/ iui n建立仿真模型，真结果比较两者控制性能上的由仿差异。
=+;￣+ ( ll =/ ( )+ i )( 0 2)i
31 F . OC
系统和 DT C系统的仿真模型
为了便于控制性能的比较，系统中采用具有两相同参数的 P速度调节器，加同样的负载。 I施 永磁同步电机的参数为：=2 8 5 L= R . 7 n, 8 5 mH,。=8 5 mH,,=0 1 5W b,= 4,= . L . .7 P J0 0 0 8 k m~。 . 0 g
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( 1 2)
综合式 ( 7、 ( 8、 (0和式 ( 1共同 1 )式 1 )式 2 ) 2)说明：当定子电流矢量的幅值和相位的改变必然引起定子磁链的幅值和负载角的变化。也就
是说 F C系统通过定子电流对转矩进行控制， O实际上相当于 D C系统中改变定子磁链实现了转矩 T控制。
图 4和图 5分别为 P S的 F C系统和 D C MM O T
系统的 Sm l k仿真模型。 iui n