永磁同步电机无速度传感器SVM-DTC控制策略

"这篇文章是2014年发表在《温州大学学报·自然科学版》上的科研论文，主要探讨了一种基于空间矢量调制（SVM）的永磁同步电机（PMSM）无速度传感器直接转矩控制（DTC）策略。作者通过结合模型参考自适应（MRA）方法，实现了电机转速的无传感器辨识，以提升系统的控制性能。文章通过Matlab/Simulink仿真和实际电机实验验证了该策略的有效性，结果显示该策略能提供优秀的稳态和动态性能，快速响应，减少转矩和电流波动，从而提高系统的整体控制品质。" 本文关注的核心知识点包括： 1. **空间矢量调制（SVM）**：SVM是一种先进的逆变器控制技术，它可以将离散的电压矢量转换为更接近连续的电压波形，以改善电机的运行效率和性能。在传统的DTC中，电压矢量保持不变，导致转矩脉动大。SVM的引入可以更精确地控制电机的磁链和转矩。 2. **无速度传感器直接转矩控制（DTC）**：DTC是一种直接控制电机磁链和转矩的策略，它省去了传统控制中的速度反馈环节，降低了系统复杂性。然而，常规DTC在低速时存在磁链观测不准和转矩脉动大的问题。 3. **模型参考自适应（MRA）**：MRA是一种系统辨识和控制的方法，它通过实时调整系统参数来使实际系统行为逼近理想模型。在无速度传感器的PMSM控制中，MRA用于估计转子的速度和位置，提高了系统的可靠性和成本效益。 4. **永磁同步电机（PMSM）**：PMSM因其高效、高功率密度和低维护需求而广泛应用于工业驱动和电动汽车等领域。无速度传感器的控制对于简化系统和提升其在各种工况下的性能至关重要。 5. **仿真与实验验证**：论文通过Matlab/Simulink进行控制系统的仿真，随后在实际PMSM上进行了SVM-DTC的实验，两者结果均表明提出的控制策略能显著改善系统的动态响应和稳态性能。 6. **转矩和电流脉动的减小**：采用SVM-DTC策略，能够有效地减小电机运行过程中的转矩波动和电流脉动，这对于电机的平稳运行和延长设备寿命具有重要意义。 这篇论文为永磁同步电机的控制策略提供了创新思路，结合SVM和MRA技术，实现了无需速度传感器的高效直接转矩控制，这对于电机控制领域的研究和实践具有重要价值。