【摘 要】
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如今保护环境、节约能源成为了世界各国关注的焦点,在这个时代,如何在发展工业的同时节约能源成为了当今电机控制领域的热门课题。永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）凭借着体积小,质量轻以及可靠性高等优点在新能源领域大放光彩。而直接转矩控制（Direct Torque Control,DTC）是继矢量控制后的又一高性能调速控制策略,具有较高的研究价
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目（编号:61903322）； 新能源电力系统国家重点实验室资助项目（编号:LAPS19003）； 江苏省六大人才高峰基金项目资助（编号:KTHY2018038）； 扬州市优秀青年自然科学基金资助项目（编号:YZ2017099）； 江苏省研究
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如今保护环境、节约能源成为了世界各国关注的焦点,在这个时代,如何在发展工业的同时节约能源成为了当今电机控制领域的热门课题。永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM）凭借着体积小,质量轻以及可靠性高等优点在新能源领域大放光彩。而直接转矩控制（Direct Torque Control,DTC）是继矢量控制后的又一高性能调速控制策略,具有较高的研究价值以及良好的发展前景。但传统直接转矩控制存在着磁链、转矩脉动大的问题,因为本文针对上述问题展开讨论并提出相应的优化方案,并验证方案的可行性。本文首先在三种坐标系下对PMSM进行数学建模,对传统DTC的转矩、磁链抖振产生的原因进行分析,并根据SVPWM技术的原理及优点提出了 SVM-DTC,其采用SVPWM技术对传统DTC中的Bang-Bang控制器以及开关表进行相应替换。然后在以TMS320F28335DSP为主控芯片的电机调速系统平台上进行实验验证,该平台的搭建主要包括两部分:控制系统硬件设计以及采用基于模型设计的控制程序设计。其次,对DTC系统关键环节——定子磁链观测器进行详细介绍,并针对传统电压型观测器存在的问题进行分析,例如:定子反电势中存在的直流偏置,以及逆变器的死区效应造成相电压误差,最终影响磁链观测精度。并进一步提出一种新的磁链观测器,用以提高磁链观测精度。然后根据滑模控制理论原理,将超螺旋算法引入到SVM-DTC的磁链环和转矩环控制器中,并对所设计的超螺旋控制器做稳定性分析,最后对所设计的系统进行仿真与实验验证,并对实验结果进行分析,为后面章节的研究改进做铺垫。最后对系统的速度超调以及抗干扰性较差的缺陷从原理上进行分析,并根据自抗扰控制的基本原理,针对速度环推导并设计了线性自抗扰控制器,为进一步提高系统的快速性和抗干扰性,将滑模控制与自抗扰控制相结合,设计了滑模自抗扰速度控制器,最后对改进系统进行仿真与实验验证,并对实验结果进行分析。
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