现代控制理论在电机控制中的应用现代控制理论在电机控制上的发展现状：1971年，德国学者Blaschke提出了交流电动机矢量控制，它的出现对电机控制技术的研究具有划时代的意义，使电机控制技术的发展步入了一个全新的阶段。在此后的20多年里，矢量控制技术得到了广泛应用，交流伺服驱动系统逐步代替了直流系统。尽管如此，矢量控制仍有许多技术问题需要进一步解决和完善。1985年，德国学者Depenbrock提出了直接转矩控制理论，由于它直接控制定子磁链空间矢量和电磁转矩，使控制系统得以简化，并且提高了快速响应能力。它不仅拓宽了矢量控制理论，也促进了电机现代控制技术的进一步发展。目前，直接转矩控制技术还有待进一步深入研究和改进，加快向实用化方向推进的步伐。矢量控制和直接转矩控制正在向实现无传感器控制方向发展，但是无传感器控制技术总体上还处于研究和开发阶段，只在部分产品上开始实用化。进一步加大和拓宽无传感器控制技术的应用，还有许多理论和技术问题需要解决。伴随和推进矢量控制、直接转矩控制和无传感器控制技术进一步向前发展的是人工智能控制，这是电机现代控制技术的前沿性课题，国内外学者正在竞相研究，已取得阶段性的研究成果，并正在逐步实用化。矢量控制和直接转矩控制技术的一个新的发展方向是直接驱动技术，这种零方式消除了传统机械传动链带来的一系列不良影响，极大地提高了系统的快速响应能力和运动精度。但是，这种机械上的简化，导致了电机控制上的难度。为此，需要电机控制技术的进一步提高和创新。这正是电机现代控制技术有待深入研究和具有广阔开发前景的新领域。电机的现代控制技术与先进制造装备息息相关，已在为先进制造技术的重要研究领域之一，国内很多学者和科技人员正在从事这方面的研究和开发。现代控制理论在电机控制中的具体应用：一、三相感应电动机的矢量控制定、转子磁动势矢量三相感应电动机是机电能量转换装置，这种的物理基础是电磁间的相互作用或者磁场能量的变化。因此，磁场是机电能量转换的媒介，是非常重要的物理量。为此，对各种电动机都要了解磁场在电动机空间内的分布情况。感应电动机内磁场是由定、转子三相绕组的磁动势产生的，首先要确定电动机内磁动势的分布情况。对定子三相绕组而言，当通以三相电流、、时，分别产生沿着各自绕组轴线脉动的空间磁动势波，取其基波并记为、、，显然它们都是空间矢量。对于分布和短矩绕组，定义正向电流产生的空间磁动势波基波的轴线为该相绕组的轴线，亦即、、是以为轴线沿圆周正弦分布的空间矢量，各自的幅值是变化的，取决于相电流的瞬时值，即有（1）（2）（3）式中，为极对数；为每相绕组匝数；为绕组因数。当相电流瞬时值为正值时，磁动势矢量方向与该相绕组轴线一致，反之则相反。定、转子电流空间矢量与定、转子磁动势矢量类似，转子电流也可能理解为三相矢量。考虑到功率不变约束，确定单轴线圈有效匝数为每相绕组有效匝数的倍，于是可以得出（4）同理，有（5）或者（6）式中，、、是转子实际电流，、、是以静止轴系表示的转子电流，也就是上面提到的经转子频率归算后的电流。定、转子电压空间矢量感应电动机在运行中，就控制相电流而言，外加相电压相当于系统的外部激励，可以通过调节相电压来改变相电流，进而控制电动机内的磁动势和空间磁场，实现对电动机物理量的矢量控制。从这个角度说，可以将电压看成是空间矢量。同定子电流空间矢量一样，可以将定子电压空间矢量定义为（7）在电动机矢量控制中，一般是通过控制三个相电压来控制电压空间矢量。当A相绕组正向连接，B和C相绕组同时反向连接时，则有（8）（9）即（10）定、转子磁链空间矢量由电工理论可知（11）所以，若电流是空间矢量，则磁链一定也是空间矢量。同定子电压空间矢量一样，可将定子磁链空间矢量定义为（12）式中，是链过定子A相绕组磁链的总和，包括它的自感磁链，也包括其他定、转子绕组对它的互感磁链，对和也是如此。同理，在以转子自身旋转的abc轴系中，定义转子磁链空间矢量为（13）而以轴系表示的转子磁链空间矢量为（14）永磁电动机矢量控制1、矢量控制在三相感应电动机转子磁通矢量控制中，是通过控制同步旋转MT轴系中的两个坐标矢量和来控制的幅值和相位，为了能独立地控制励磁分量和转矩分量，就要先观测转子磁场轴线位置，然后使M轴与转子磁场取得一致，即进行磁场定向。在PMSM中，同样可以通过控制同步旋转dq轴系中的两个坐标分量和来控制的幅值和相位。由于PMSM的转子磁极在物理上是可观测的，因此可通过传感器直接检测到轴线位置，这要比观测感应电动机内的转子磁场容易得多。所以，PMSM的矢量控制要比感应电动机容易实现。2、面装式PMSM矢量控制系统由于计算机技术的发展，特别是数字信号处理器（DSP）的广泛