摘要：在二十一世纪的现在，全世界人民都在关注着新能源的发展，各个国家都在研究新能源更多的使用途径，由于绿色的电能可以深度替代我们一贯使用的能源（煤炭、石油等），因此新能源电动车凭借使用绿色电能而被全世界接受认可。

新能源电动车不光拥有传统车辆的特色，还能够实现现代人类的共同愿望：减轻能源损耗、减少排放降低大气污染。现已成为了目前世界各地竞相发展的工程项目。永磁同步电机（PMSM）已成为新能源电动车的主要驱动电机之一，其优点主要呈现在构造简单、体积较小、响应速度快、输出功率高、电机效率高。本文将直接转矩控制技术（DTC）用于电动汽车驱动电机永磁同步电机的控制系统。

本文首先系统的介绍了PMSM的结构和控制方法，为第三四章的仿真实践打下坚实的理论基础；其次详细阐述了永磁同步电机传统DTC的工作原理以及坐标转换推导；然后在MATLAB/SIMULINK软件中完成了DTC系统模拟仿真及其每个模块的构建，模拟仿真结果表明尽管系统能在动态过程中较为迅速的进行响应，但是电磁转矩波动相对较大；最后针对传统DTC转矩和磁链抖动幅值较大的的情况，设计一种基于滑模控制（SMC）下的DTC控制，观测电机的转矩和磁链。因为传统的滑模控制有着易于产生斗振的弊端，本文将设计一种基于super-twisting算法的二阶SMC的转矩、磁链控制器。按照设计，在MATLAB/SIMULINK软件中完成每个模块的构建，模拟仿真结果表明系统仍然能在动态过程中较为迅速的进行响应，但是电磁转矩波动幅值变小，反映了设计的控制器在动态过程中的性能较好，对外界因素的抗扰动能力强，能够达到实际电机所需的控制性能。

关键词：永磁同步电机，直接转矩控制，滑模控制，电动汽车

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1课题研究背景及意义-1

1.2国内外研究现状-2

1.2.1电动汽车发展现状-2

1.2.2 永磁同步电机的发展现状-4

1.2.3直接转矩控制技术的发展现状-4

1.3本文研究内容-6

第二章 永磁同步电机的结构及数学模型-7

2.1 永磁同步电机结构原理及数学模型-7

2.2 永磁同步电机的坐标变换-8

2.2.1  Clark变换-8

2.2.2 Park变换-9

2.3本章小结-10

第三章 永磁同步电机直接转矩控制系统-11

3.1永磁同步电机直接转矩控制的基本原理-11

3.1.1 三相电压源逆变器的工作原理-13

3.1.2 磁链和转矩控制原理-15

3.1.3  DTC开关表的选择-16

3.2 直接转矩控制系统MATLAB仿真-16

3.2.1 仿真建模-16

3.2.2 仿真结果分析-18

3.3 本章小结-21

第四章 基于滑模控制的直接转矩控制系统-22

4.1 滑模控制的基本原理-22

4.2 滑模控制控制器的设计-24

4.3 基于滑模控制的直接转矩控制系统MATLAB仿真-26

4.3.1 仿真建模-26

4.3.2 结果分析-27

4.4本章小结-29

第五章 总结与展望-30

参考文献

致    谢