第3期 2017年3月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)03010104
DOI : 10. 13462/j. cnki. mmtamt. 2017. 03. 026
No.3 Mar.2017
基于内置永磁同步电机DTC系统的建模与仿真
刘伟，王苏洲
（南京工业大学电气工程与控制科学学院，南京211816）
摘要：动态响应和抗扰动能力是直接转矩控制（DTC）的一项重要指标，文章以内置永磁同步电机（IPMSM)数学模型为平台，提出了IPMSM-DTC系统仿真建模的方法，通过模型分析系统的动态响应和抗犹动能力。利用Matlab/Simulink建立独立的子模块，并对其工作原理和构造方法进行了详细介绍，通过各子模块有机结合构建IPMSM-DTC系统的仿真模型。仿真结采证明了该系统具有较好的动态响应性能以及对负载扰动具有较强的鲁棒性，为后续研究空间电压失量脉宽调制直接转矩控制系统提供可靠的理论依据。
关键词：内置永磁同步电机；直接转矩控制；空间电压失量脉宽调制
中图分类号：TH164;TG506
文献标识码：A
Modeling and Simulation of Direct Torque Control System Based
on Inner Permanent Magnet Synchronous Motor
LIU Wei,WANG Su-zhou
( College of Electrical Engineering and Control Science, Nanjing Tech University , Nanjing 211816 , China ) Abstract : Dynamic response and anti disturbance ability is the direct torque control (DTC) is an important index , this paper with a inner permanent magnet synchronous motor ( IPMSM) mathematical model for plat form proposed IPMSM-DTC system simulation modeling method, through the model analysis of system dy-namic response and anti disturbance kinetic energy force. Using Matlab/Simulink to establish an independent sub module, and its working principle and construction method are introduced in detail, and the simulation model of IPMSM-DTC system is constructed by the combination of each sub module. The simulation results show that the system has good dynamic response performance and robustness to load disturbance. This pro-vides a reliable theoretical basis for the follow-up study of space voltage vector pulse width modulation direct torque control system.
Key words : interior permanent magnet synchronous motor; direct torque control ; space voltage vector pulse width modulation
0引言
永磁同步电机取消了励磁绕组、集电环和电刷，与普通电励磁同步电机、异步电机相比，不仅提高了可靠性、稳定性，且效率也有了较大的提高：而内置永磁同步电机(IPMSM)以其效率高、功率密度大、动态响应快和弱磁扩速能力强等诸多优点，成为驱动电机的理
想选择”
内置永磁同步电机由于转子磁路结构不对
称能产生磁阻转矩，可以提高电机的转矩输出能力，有较好的应用前景2}。其在航空航天、数控加工、电动汽
车驱动等领域已得到广泛应用3
近年来，由于失量
控制计算量较大，各子单元计算较慢，受电机参数影响
较大等原因，众多学者开始研究直接转矩控制。
如文
献[4]张兴华教授利用直接转矩控制技术研究电机的最优效率；文献[5]周长攀利用直接转矩控制技术抑制电机的谐波电流等
本文以IPMSM为平台。在Matlab环境下，利用 Simulink，采用结构化和模块化的方法，构建IPMSM DTC系统的仿真模型68)，通过仿真结果分析系统响应速度和抗扰动能力[9]。为DTC技术应用于IPMSM提供正确的理论支持。
IPMSM-DTC系统的仿真模型
文献[10-11]分别介绍了在d-g同步旋转坐标系下IPMSM的电压、转矩以及运动方程和内置永磁同步电机DTC系统原理图；在此基础之上，利用Matlab/ Simulink，采用模块化的方法可以方便的构造出内置永磁同步电机DTC系统的仿真模型
内置永磁同步电机DTC系统仿真模型的组成
1.1
内置永磁同步电机DTC系统的整体仿真结构如图1所示。
收稿日期：20160604；修回日期：20160706
作者简介：刘伟(1989—），男，江苏泰州人，南京工业大学硕士研究生，研究方向为永磁同步电机驱动控制技术，（E-mail)18752062270@139
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