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直接转矩控制(DTC)具有控制方式简单、转矩响应快、便于实现全数字化的优点，在交流传动中得到越来越多的应用。磁链和转速的估测精度对于永磁同步电机直接转矩控制性能具有重要意义。在传统控制系统中一般采样机械式传感器测量转速，这样不仅增加控制装置的成本，而且限制了其在较恶劣环境中的应用。运用无速度传感器控制技术，可以在线估计电机的磁链和转速，从而省去了传统测速用的机械式传感器。将空间矢量调制(SVM)应用在永磁同步电机(PMSM)直接转矩控制中，可以克服传统直接转矩控制的开关频率不固定，转矩和磁链脉动大等缺点，得到更好的稳态控制性能。
本文在永磁同步电机SVM-DTC系统的基础之上，建立了一个高性能的无速度传感器的永磁同步电机直接转矩控制系统。用一个4阶的扩展卡尔曼滤波器(EKF)和一个2阶的Kalman滤波器(KF)配合后在线观测出了永磁同步电机的定子磁链、转速、转子位置和负载转矩，并且把观测出的负载转矩用于参考转矩的前馈补偿。这样一来，不仅可以实现无速度传感器的控制，而且可以改善传统控制系统对负载扰动时转速控制性能差的缺点。然后利用MATLAB/Simulink仿真工具对建立的控制系统进行仿真研究，最后为了验证控制系统的可行性，设计了基于TMS320F28335DSP的永磁同步电机数字控制系统的软件和硬件平台，并对所建立的控制系统进行了实验研究。仿真和实验结果证明了所建立的控制系统的可行性和有效性。