无位置传感器永磁同步电机直接转矩控制系统方案的研究 1 前言
近年来，由于现代化及智能技术的发展，无位置传感器永磁同步电机（PMSM）的应用越来越普遍。

PMSM具有高效率，高转矩密度，低热产生，低噪声及易于控制等特点，从而得到广泛应用。

然而，PMSM具有恒定的转矩特性，因此其转矩的直接控制至关重要，而不能使用传统的电压控制方式，因此引出了转矩直接控制系统。

该系统采用转矩跟踪电流控制或状态跟踪电流控制方式，可以实现交流电动机的转矩直接控制，从而达到更好的控制效果。

本文旨在介绍无位置传感器永磁同步电机直接转矩控制系统的
研究方案，并结合实际应用情况，给出具体的实现方案。

2 研究方案
2.1 转矩直接控制原理
转矩直接控制系统的原理是采取反馈控制的方式，以转矩信号作为输入信号，通过反馈控制得到输出电流信号，从而控制电机的转矩。

转矩直接控制方式有转矩跟踪电流控制和状态跟踪电流控制，其原理如下：
转矩跟踪电流控制：根据转矩信号，直接计算出转动惯量电流，设定一个跟踪器，将计算出的电流与实际输出电流做差，计算出误差值，并与PID控制器结合，计算出电机的新电流值，从而实现转矩控制。

状态跟踪电流控制：通过采集到的转矩信号，计算出电机的期望
状态，将实际状态与期望状态作比较，计算出误差值，并与PID控制器结合，计算出电机的新电流值，从而实现转矩控制。

2.2 无位置传感器永磁同步电机直接转矩控制系统方案
针对无位置传感器永磁同步电机，需要基于转矩跟踪电流控制和状态跟踪电流控制的原理，搭建一套转矩直接控制系统，从而实现转矩的控制。

根据原理，可以结合控制系统硬件及软件的要求，提出如下的实现方案：
（1）硬件设计
系统硬件主要由控制器、数字量放大器、A/D转换器及伺服驱动器等构成。

（2）软件设计
电机控制软件主要由实时控制系统、转矩控制算法等构成。

（3）实际应用
在实际应用中，可以使用PID控制器结合特定的转矩控制算法，进行实时的转矩控制，从而实现更好的调节效果。

3 结论
本文针对无位置传感器永磁同步电机，介绍了基于转矩直接控制的研究方案，并结合实际应用给出了具体的实施方案。

此研究方案可为实现转矩直接控制提供参考，从而更好地应用PMMS。