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在21世纪的今天,新能源发展备受关注,共享汽车的广泛投入和使用,将电机的发展再次推进人们的视野,其中永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)以其快速的动态响应和稳态性能在实际工况中得到广泛应用。为提高电机整体运行性能,将直接转矩控制策略(Direct Torque Control,DTC)应用到永磁同步电机中,并在已有DTC算法的基础上进行改进。本文从电机本体结构出发,主要针对直接转矩控制算法问题展开以下研究:首先,对PMSM国内外发展现状进行介绍,接着引入电机控制策略,本文采用直接转矩控制方法来研究电机性能,对永磁同步电机直接转矩控制系统各模块进行算法分析和仿真建模,表明永磁同步电机直接转矩控制响应快速、抗干扰能力强、稳定性较高。其次,考虑到逆变器空间电压矢量作用时间与开关频率的关系,从每个周期内开关电压作用时间入手,利用载波信号减小转矩脉动,设计转矩调节器,改善逆变器调节性能;在高强度负载下,为达到更好的控制效果,引入零矢量,紧接着引入空间矢量脉宽调制技术(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM),最后在SVPWM的基础上加入二阶滑模控制,采用超螺旋算法(Super-twisting)分析研究磁链和转矩控制器,并将其应用在传统DTC上构成基于滑模控制的DTC系统。最后,针对传统DTC在低速下因定子电阻的改变而引起的定子磁链和电磁转矩观测值的误差变大,导致系统控制性能变差。针对这些问题,本文从一种新的角度上分析研究定子电阻的改变对定子磁链观测器和电磁转矩带来的影响,利用电流的变化来观测定子电阻的变化,减小系统运行中由于定子电阻变化引起的定子磁链和电磁转矩误差,提高系统鲁棒性。