基于PWM占空比优化的PMSM预测直接转矩控制

作者：姚存治^*; 张曼; 钱晓捷; 俱鑫; 苟瑞欣

来源：电源学报, 2023, 21(04): 186-194.

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805.2023.4.186

• 预测直接转矩控制
• 永磁同步电机
• 死区补偿
• PWM优化

针对永磁同步电机PMSM(permanent magnet synchronous motors)传统直接转矩控制DTC(direct torque control)存在开关频率不规则、开关噪声的频率范围太宽和死区补偿算法复杂等问题，提出了一种基于优化脉宽调制PWM(pulse width modulation)和死区补偿的PMSM预测DTC方法。该方法首先在已知零电压矢量的基础上，根据预测转矩和磁通误差来选择2个其他有效电压矢量，与此同时，也考虑反电动势和磁通-转矩耦合器；接着，利用1个零电压矢量和2个其他有效电压矢量预测每个采样周期的转矩和磁通变化量，其中，3个电压矢量的开关周期由转矩和磁通误差以及上一步计算出的预测转矩和磁通变化量共同决定；然后，采用死区补偿算法和改进的PWM来减小死区效应，以提高预测效果；最后，通过仿真和实验验证了所提方法的有效性和优越性。研究结果表明，所提方法在转矩控制和磁通控制效果要明显优于其他方法，且极大地降低了开关损耗。

• 单位
  郑州铁路职业技术学院