.678. 北京科技大学学报 第30卷 BA u=- 一TpwM t2 (23) t2= t纪TpwM t1+t2 3系统仿真及实验 U ty/TPwM 采用直接磁链控制方法(DC)和传统电流矢量 图3参考电压矢量示意图 控制方法(CVC)进行了仿真，参数如下：电机极对数 Fig.3 Reference voltage vector 为4，直轴电感为0.695mH,交轴电感为1.295mH, 转子磁链为0.294Wb,额定转速为2000rmin1, 调整规则如下：当给定电压矢量超出六边形范 额定转矩14.2Nm,负载转矩为10Nm,为了对比 围时，减少给定电压矢量的幅值，使调整后的电压矢 控制效果，采用同样的采样周期和开关频率. 量终点位于六边形边沿上，此时根据式(21)计算得 图4分别显示了在恒转矩区域内，采用DFC和 到to<0,已经没有实际意义，因此令to=0,新的基 CVC时速度和转矩响应.当给定速度从0变化至 本矢量作用时间t1、t2按比例减小，计算方法如下： 1800rmin1,采用直接磁链控制方法时，实际速度 2000 2000r (a) (b) 1500 1500 1000 之 000 500 500 0 0.050.100.150.200.25 0 0.050.100.150.200.25 时间/s 时间s 60 40 (c) (d) ·之 40 20 20 0 0.050.100.15 0.200.25 0.05 0.100.150.200.25 时间/s 时间s 图4基于不同控制策略的速度和转矩动态响应.(a)基于DFC的速度动态响应；(b)基于CVC的速度动态响应；(c)基于DFC的转矩动 态响应：(d)基于CVC的转矩动态响应 Fig.4 Dynamic response of speed and torque based on difference control strategies:(a)dynamic response of speed based on DFC:(b)dynamic re- sponse of speed based on CVC:(c)dynamic response of torque based on DFC:(d)dynamic response of torque based on CVC 响应时间为103ms;而采用传统电流控制方法时，响 18 应时间为120ms. 16 从对比结果可知，尽管没有电流调节器，采用 14 DFC方法，电流也能得到控制，从而改善了转矩响 应性能，且响应时间要比传统的电流控制方法短，平 10 均转矩也较大 为了研究弱磁区域内采用直接磁链控制方法的 0.05 0.100.150.200.25 性能，图5给出了当给定转速由2000rmin1变化 时间s 至2500rmin时，转矩响应曲线.同样，为了对比 图5基于DFC的转矩动态响应 控制效果，采用CVC方法，对弱磁阶段的速度进行 Fig.5 Dynamic torque response based on DFC 控制，并给出了相应的转矩曲线，如图6所示，图3 参考电压矢量示意图 Fig．3 Reference voltage vector 调整规则如下：当给定电压矢量超出六边形范 围时‚减少给定电压矢量的幅值‚使调整后的电压矢 量终点位于六边形边沿上‚此时根据式（21）计算得 到 t0＜0‚已经没有实际意义‚因此令 t0＝0‚新的基 本矢量作用时间 t′1、t′2 按比例减小‚计算方法如下： t′1＝ t1 t1＋t2 TPWM t′2＝ t2 t1＋t2 TPWM （23） 3 系统仿真及实验 采用直接磁链控制方法（DFC）和传统电流矢量 控制方法（CVC）进行了仿真‚参数如下：电机极对数 为4‚直轴电感为0∙695mH‚交轴电感为1∙295mH‚ 转子磁链为0∙294Wb‚额定转速为2000r·min —1‚ 额定转矩14∙2N·m‚负载转矩为10N·m．为了对比 控制效果‚采用同样的采样周期和开关频率． 图4分别显示了在恒转矩区域内‚采用 DFC 和 CVC 时速度和转矩响应．当给定速度从0变化至 1800r·min —1‚采用直接磁链控制方法时‚实际速度 图4 基于不同控制策略的速度和转矩动态响应．（a） 基于 DFC 的速度动态响应；（b） 基于 CVC 的速度动态响应；（c） 基于 DFC 的转矩动 态响应；（d） 基于 CVC 的转矩动态响应 Fig．4 Dynamic response of speed and torque based on difference control strategies：（a） dynamic response of speed based on DFC；（b） dynamic re￾sponse of speed based on CVC；（c） dynamic response of torque based on DFC；（d） dynamic response of torque based on CVC 响应时间为103ms；而采用传统电流控制方法时‚响 应时间为120ms． 从对比结果可知‚尽管没有电流调节器‚采用 DFC 方法‚电流也能得到控制‚从而改善了转矩响 应性能‚且响应时间要比传统的电流控制方法短‚平 均转矩也较大． 为了研究弱磁区域内采用直接磁链控制方法的 性能‚图5给出了当给定转速由2000r·min —1变化 至2500r·min —1时‚转矩响应曲线．同样‚为了对比 控制效果‚采用 CVC 方法‚对弱磁阶段的速度进行 控制‚并给出了相应的转矩曲线‚如图6所示． 图5 基于 DFC 的转矩动态响应 Fig．5 Dynamic torque response based on DFC ·678· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷