一、六矢量的直接轉矩控制
 
(1)仿真模型
 
永磁同步電機直接轉矩控制的被控量為定子磁鏈與電磁轉矩，通過對輸出矢量的選擇實
現這兩個被控對象的滯環控制。

DTC控制控制的框圖，包含如下基本部分：永磁同步電機，三相電壓源型逆變器，磁鏈估算模塊，轉據估算模塊，滯環控制模塊，矢量選擇表等構成。
 
磁鏈估算進行定子磁鏈觀測，其基本原理為通過對施加在繞組上的有效電壓的積分來獲取磁鏈值，需要注意的是，由于定子磁鏈受到轉子永磁體產生磁鏈的影響，因而在實際模型搭建時需要將永磁磁鏈作為定子磁鏈的初始值加以考慮。
 
(2)多采樣速率的電機仿真方法
 
實際的電機系統多為數字控制系統，這類控制系統的特征是控制過程是離散的，這與Simulink仿真有一定差異，舉例來說，實際控制器中(包括Dspace及Dsp)，，采樣周期與控制周期多為1k到10k不等。為了在仿真中盡可能的使得仿真的結果逼近實際，一般采用多采樣速率仿真的方法，即將模型中的采樣，控制，電氣模型等模塊設置為不同的運行步長，以實現與實際控制系統最大限度的一致。
 
(3)仿真波形與分析
 
仿真所使用的永磁同步電機參數，該電機為一臺常規的四對極永磁同步電機。
 
八個基本DTC控制控制下的磁鏈圓軌跡，從上圖中可以看出，由于可以選擇的基本矢量數量有限(只有六個)，所以磁鏈軌跡的波動較大，但是由于受到滯環控制的調節，磁鏈軌跡仍然分布在正負環寬所構成的同心圓內。
 
電磁轉矩與實際電磁轉矩的比對，由于電磁轉矩本身不能直接測量，因而電磁轉矩的估算對于DTC控制顯得尤為重要。通過上圖的對比，可以看出本模型所構建的電磁轉矩估算模塊具有較好的性能。
 
直接轉矩控制下三相電流波形，從仿真結果中可以看出，電流波形的正弦度并不十分理想，這是有兩方面的因素造成的：其一是直接轉矩控制與電流滯環控制一樣，其本質上還是滯環控制的一種，天生便具有高增益、穩態時性能較差的缺點；其二是基本DTC控制中所選用的基本空間矢量數量太少，矢量的細分度不夠，造成其穩態性能相對較差。
 
在本仿真中，電機在啟動時，負載轉矩為5N.m，在0.05s時，突加負載轉矩到12N.m，電磁轉矩的的上升存在滯后環節，不可能實時的跟隨負載轉矩，因而此時根據轉速平衡的動力學方程，電機的轉速會略有下降。由于電機的轉速調節是一個閉環調節的系統，因而在轉速下降之后，電磁轉矩逐漸提高實現新的轉矩平衡關系，此時電磁轉矩與負載轉矩再次達到平衡并實現了轉速的穩定。在這一動態過程結束，電機的運行重新進入穩態，此時由于輸出的電磁轉矩的提高，相應的abc三相電流的幅值也由于轉矩的變化而提高。
 
二、基于SVPWM-DTC的PMSM控制
 
(1)仿真模型
 
第一節中所述的直接轉矩控制方法基于六個有效基本空間矢量，在進行滯環控制時從六個空間矢量中選擇最接近需求的一個作為電壓源型逆變器的輸出，這種控制方法的缺點與六拍供電的電壓源型逆變器類似，即矢量的細分度不夠，控制方法相對粗糙。
 
針對這類問題，結合空間矢量將基本矢量進行線性組合的理念，SVPWM-DTC方法應運
而生，這類方法的思想很簡單，即通過基本矢量的線性組合來達到矢量細分的目的。
 
(2)仿真與波形分析
 
SVPWM-DTC與基本DTC控制的最主要區別體現在靜態性能上，相同負載情況下的三相電流波形:
 
對二者電流波形進行FFT分析得到?；綝TC與SVPWM-DTC控制下進入穩態后的A相電流波形進行FFT分析，以比較其靜態性能，從下圖可以看出，在相同的控制頻率(5Khz)之下，基本DTC控制的總諧波含量THD(34.14%)要遠高于SVPWM控制下(20.97%)，這一波形對比說明了在靜態時，SVPWM的調制方法所產生的電流諧波成分更小，這一特性也意味著更小的轉矩脈動和更低的電機損耗。DTC-SVPWM的這一特性對于電機的發電和電動運行都有著很大的優勢。
 
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