[发明专利]一种双三相电机直接转矩控制系统及其方法

权利要求书

1.一种双三相电机直接转矩控制系统，其特征在于，包含转速和磁链控制器、开关序列生成模块、占空比计算模块、开关表、观测器模块、电压源型逆变器、双三相电机；

所述观测器模块输入为双三相电机六相电流和位置传感器获得的双三相电机转子位置信息，输出为定子磁链的位置信息、电磁转矩、定子磁链幅值和转速信息；其中位置信息和转速信息由位置传感器直接解析得到；电磁转矩和磁链信息通过坐标变换的方式将电流投影到基波平面，然后根据基波平面下的电机数学模型计算得到定子磁链和电磁转矩；

所述转速和磁链控制器输入为给定转速、给定磁链幅值以及由观测器模块获得的实际定子磁链幅值和实时转矩，由转速控制器获得参考转矩并与反馈的实时转矩得到转矩误差，磁链由磁链控制器获得，最后转速和磁链控制器输出得到转矩误差和磁链误差；

所述开关表输入为由观测器模块输出的定子磁链位置信息，输出为选定的目标电压矢量；

所述占空比计算模块输入为选定的目标电压矢量、转矩误差和磁链误差，输出为每个目标电压矢量对应的占空比；

所述开关序列生成模块输入为目标电压矢量和其对应的占空比，输出为各桥臂的占空比；

所述电压源型逆变器为两电平电压源型逆变器，输入为各桥臂的驱动信号输出为电压矢量并输出与双三相电机相连接。

2.根据权利要求1所述的一种双三相电机直接转矩控制系统，其特征在于，电压源型逆变器共有64种开关序列，每个开关序列对应的电压矢量可通过解耦矩阵分解到基波平面和谐波平面。

3.根据权利要求1所述的一种双三相电机直接转矩控制系统，其特征在于，开关表包含了12个虚拟电压矢量，每个虚拟电压具有谐波平面等效幅值为0的特点。

4.根据权利要求3所述的一种双三相电机直接转矩控制系统，其特征在于，开关表在每个控制周期根据定子磁链位置信息使用两个虚拟矢量和一个零矢量。

5.根据权利要求1所述的一种双三相电机直接转矩控制系统，其特征在于，占空比计算模块根据两个目标虚拟电压矢量、零矢量、转矩误差、磁链误差计算得到每个虚拟电压矢量对应的占空比。

6.根据权利要求1所述的一种双三相电机直接转矩控制系统，其特征在于，开关序列生成模块采用了一种非对称的PWM。