3 實驗驗證
為驗證基于SVM技術的PMSG預測DTC策略，搭建了一套5．5kW PMSG控制系統，如圖3所示。風力機模擬平臺參數：感應電機功率7．5kW；電機極對數2；齒輪箱變比17：1。PMSG參數：額定功率5．5 kW；額定線電壓230 V；額定電流19．5 A；額定轉速80 r·min-1；極對數8；d軸電感77．56 mH；q軸電感107．4 mH；定子電阻1．1 Ω；直流母線電壓260 V；額定轉矩656 N·m。使用通用變流器控制的7．5 kW感應電動機作為風力機模擬平臺，通過齒輪箱降速與額定功率為5．5 kW PMSG相連。PMSG由機側變流器實現發電控制，由于在實際風力發電系統中直流母線電壓通常由網側變流器來提供，并維持恒定，在此通過直流電源作為直流母線供電電源，并在直流母線上并聯電阻Rdc作為系統負載，用來消耗PMSG發出的電能。

圖4a，b為PMSG在傳統DTC和預測DTC下的穩態轉矩與電流波形，其中轉速為40 r·min-1，轉矩給定為-350 N·m，電流有效值為7．4 A，此時PMSG輸出功率為1．5 kW。可見，傳統DTC下，實際轉矩在給定轉矩值上下波動，紋波水平約為8％，電流THD值為7．29％；預測DTC下，轉矩紋波明顯減小，約為給定值的4％，電流THD值為5．9％，相比于傳統DTC有所改善。

圖4c，d示出PMSG在傳統DTC與預測DTC下的動態響應波形，轉矩均從-350 N·m階躍至-150 N·m，同時電流值也相應地減小，預測DTC和傳統DTC下響應時間分別為6．3 ms和6．5 ms，可見所提出的預測DTC策略保留了傳統SVM-DTC優良的動態特性。

4 結論
由于DTC策略在每個采樣周期內均需進行數據處理，導致相應的采樣與控制時間延遲，增大了轉矩與磁鏈的控制誤差。為此提出一種基于空間矢量調制技術的PMSG預測DTC策略，該方案通過對轉矩和磁鏈的預測，可有效彌補時間延遲對系統性能的影響。實驗結果表明，該預測算法可有效減小轉矩紋波，同時也保留了傳統空間矢量調制DTC優良的動態特性，提高了系統性能。