在模拟直接转矩控制系统中，定子磁链和电磁转矩的控制是由两个双位模拟调节器来调节完成的。在全数字化控制系统中，由于采样时间的延迟作用存在，转矩和磁链的控制存在较大的误差，为减少该误差，可令滞环控制器的宽度等于零，即变为纯粹的比较器。调节器的输出是由输入误差信号的符号来决定的，其结构如图5-7所示。

图5-7 磁链、转矩调节器

图5-7中，Ψ_s*、T_e*m为磁链调节器和转矩调

节器的给定值；、为磁链调节器和转矩调节器的反馈值，是从电机模型计算出来的值。

定义输入信号误差

调节器输出标志

经过前几节的分析，将磁链和转矩两个调节器结合起来，共同控制逆变器的输出矢量，就既能保证电机的磁链在给定值附近变化，又能使电机的输出转矩快速跟随指令值，从而使系统获得高动态性能。下面给出具体的电压矢量选择方法。

为表述方便，先将电压空间矢量分布的平面划分为图5-8所示的6个扇区，6条虚线代表各个扇区间的分界线，每个扇区包含一个非零电压矢量，并且是该扇区的角平分线，暂称作“扇区主矢量”。对每个扇区编号，依次为1～6，同时为实际系统中存表或计算方便，对相应各扇区主矢量进行重新编号，分别对应u₁～u₆，零矢量仍记为u₀和u₇。

首先，计算磁链的幅值和相位。对式（5-27）离散化并写成α、β分量的形式，得

图5-8 矢量扇区图

磁链的幅值为

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磁链的相位为

转矩的计算由式（5-5）离散化后得到，有

可以看出，整个计算非常简单，只需知道定子电阻、电压和电流的检测量就足够了。然后，就可以按照前几节所述的转矩和磁链的控制原理，根据磁链和转矩调节器的输出来选择下一周期要施加的电压矢量。具体的选择方法见表5-1。

表中，u₀或u₇的选择应根据最少开关次数的原则进行。

在实际控制方案中，矢量的选取可以采用上述查表的方法，也可以采用如表5-3中所示的计算方法。观察表5-1和表5-2，不难得到表5-3所示的一般形式的矢量选择方法。

表5-1 直接转矩控制策略中电压矢量选取（一）（逆时针旋转）

表5-2 直接转矩控制策略中电压矢量选取（二）（顺时针旋转）

表5-3 直接转矩控制策略中电压矢量选取（一般形式）

值得一提的是，在上述表中，当需要减小转矩时，都选择了零矢量，而没有考虑磁链调节器的输出。其原因在于：①磁链本身的波动很小，这一点在前面的分析中已经得到了证明，一两拍内不控，不会对磁链的轨迹造成多大影响。②如果选择滞后矢量，虽然兼顾到磁链的控制，但对于转矩的控制来说，施加的结果造成转矩波动变大，从而使电流和转速的波动变大，影响了系统的稳态性能。所以，在直接转矩控制系统中，一般来说，应优先考虑转矩。但是，当定子磁链偏离指令值过大或尚未建立磁场时，就不能优先考虑转矩了。通常的做法是，在磁链偏离指令值过大时，优先考虑磁链的控制。当磁链比指令值小很多时，可以采用与磁链（位于k扇区）处于同一扇区的电压矢量（u_k），使磁链尽快增加；若磁链比指令值大很多时，可以采用与磁链相隔两个扇区的矢量（u_k+3），使磁链尽快减小。当磁链的幅值到达一定区域时，再优先考虑转矩。当然，在整个控制过程中，都要考虑转矩和电流的限幅。通过这样的控制策略，可以获得较好的系统性能。