永磁同步电机控制算法-反馈线性化直接转矩控制

一、原理介绍

根据永磁同步电机的非线性特征和数学模型的特点，在分析了传统直接转矩控制产生转矩脉动原因的基础上，设计了一种输入-输出反馈线性化方法，该方法是以微分几何为基础理论，对电机的非线性耦合部分进行线性化处理，在利用极点配置理论，设计线性控制器，推导了输入-输出关系式，建立了 simulink 模型，进行了仿真，仿真结果表明与滞环比较相比，反馈线性化方法可以明显的降低电机的转矩脉动。

二、仿真验证

在MATLAB/simulink里面验证所提算法，采用和实验中一致的控制周期1e-4，电机部分计算周期为5e-7。仿真模型如下所示：

仿真工况为：0s给定阶跃转速为1000rpm，0.5s施加额定负载。电机为SPMSM。

2.1转速

2.2电磁转矩

2.3 磁链

2.4三相电流

在SVPWM直接转矩控制基础上的反馈线性化控制。研究反馈线性化实现条件，并针对永磁同步电动机设计反馈线性化控制器，并与改进前系统进行对比研究。仿真结果表明，该系统能进一步抑制转矩和磁链脉动，动态响应能力依然良好。