異步電機直接轉矩控制的ISR方法研究
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3 傳統的bang-bang滯環控制策略
3.1 對定子磁鏈的控制
由式（4）、（5）可構建出定子磁鏈的計算模型，從而得到定子磁鏈的實際值ψs。圖4 為定子磁鏈滯環控制圖。圖5 為電磁轉矩滯環控制圖。
圖4 定子磁鏈滯環控制圖
圖5 電磁轉矩滯環控制圖
磁鏈滯環的輸入是磁鏈給定值ψs*與磁鏈實際值ψs之差，輸出是磁鏈開關信號hψ，±ε是滯環寬度。定義磁鏈誤差為：δψ=ψs*-ψs，則磁鏈調節器的控制方法如下：
（1）當δψ≥ε時，hψ=1，此時選擇電壓矢量使得|ψs|增加。
（2）當δψ≤-ε時，hψ=-1，此時選擇電壓矢量使得|ψs|減小。
3.2 對電磁轉矩的控制
轉矩調節器的輸入是轉矩給定值te*與轉矩實際值te之差，輸出開關信號hte，容差寬度是ε，調節器采用離散的三點式調解方式，矩誤差為：
δt= te*- te
則轉矩調節器控制規律如下：
當δt≥ε時，hte=1；
當|δt|≤ε時，hte=0；
當δt＜-ε時，hte=-1；
得到磁鏈和轉矩的輸出信號后我們可以按照表2選擇對應的定子電壓矢量。
當定子磁鏈和電磁轉矩達到滯環上下限時，控制器調節定子電壓矢量使磁鏈和轉矩滿足設定要求如圖3所示。
4 基于pi調節器的新型控制方案
對式（4）、（5）我們忽略定子電阻我們可以近似得到：
（7）
（8）對(7)(8)進行變形，我們得到：
（9） 我們可以看出在忽略定子電阻壓降時，單位時間內定子磁鏈的變化量為加在定子側的電壓矢量，即磁鏈的軌跡可由單位時間內的定子電壓矢量決定[2][3]，如圖6。
在滯環控制中，只有當轉矩或磁鏈達到所設定的滯環寬度后，調節器才進行調解，而在新方案中定子磁鏈和電磁轉矩的調節是以單位采樣時間進行的，從而使調節更加精細，從而減小了轉矩的脈動。此外，由于定子側電壓矢量的調節是以單位時間進行的，故逆變器的開關頻率為常數，解決了傳統dtc控制開關頻率不固定的缺點。用pi調節器代替滯環控制的結構如圖7所示。
圖6 單位時間內磁鏈變化
圖7 定子磁鏈pi調節器控制
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