导读：本期文章主要介绍永磁同步电机双矢量模型预测转矩控制。由于传统直接转矩控制和单矢量的模型预测转矩控制转矩纹波较大，且在全速范围内的开关频率不固定，针对这一缺陷，引入双矢量MPTC。

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一、引言

由于传统直接转矩控制和单矢量MPTC控制方法的转矩脉动比较大、稳态性能不是很理想，无论是转矩的脉动还是定子电流的正弦度都有待改善。与单矢量MPTC控制方法同理，双矢量直接转矩控制的基本原理是：在一个控制周期中使用一个有效电压矢量和一个零矢量进行组合，通过调节一个控制周期中有效电压矢量和零矢量的作用时间来减小转矩的脉动。

有效电压矢量的作用在整个控制周期中所占比例被称为占空比，通过调节占空比的大小，可以等效的改变有效电压矢量的幅值。

二、传统直接转矩控制DTC

图2-1 永磁同步电机直接转矩控制系统框图

图（2-1）是永磁同步电机直接转矩控制系统框图。从控制原理上可知：DTC由于采用滞环比较器，只考虑误差的方向而没有顾及误差的大小，因此为了实现优良的稳态性能必须采用很高的采样率（通常不低于20kHZ）。另外还存在转矩纹波大、开关频率不固定等缺点。

三、双矢量模型预测转矩控制MPTC

图（3-1）是永磁同步电机模型预测转矩控制系统框图。为了解决单矢量MPTC和DTC存在的转矩纹波大和开关频率不固定的问题，引入占空比。在一个控制周期内通过增加一个零矢量来调节最优电压矢量的幅值来抑制转矩脉动。

四、仿真验证

分别对DTC和双矢量MPTC控制系统进行建模分析，并在相同的仿真工况下进行对比分析。

从图（4-3）和（4-4）可知：双矢量的MPTC相比较于传统的DTC和单矢量MPTC，转矩纹波明显减小，定子电流的谐波含量明显降低。