（在此特別鳴謝原文作者：國敬，范濤，章回炫，邊元均，溫旭輝 ）

? ? ? ? 針對永磁同步電機在高頻運行和控制載波比低的情況下，電流環控制容易失穩的問題，采用基于復系數傳遞函數的方法，推導了表貼式永磁同步電機電流環的復系數開環和閉環傳遞函數，在同步旋轉坐標系下，建立了復系數電流環控制模型，利用根軌跡法分析了電機阻抗耦合和數字控制延時對穩定性的影響，并給出了電流環控制的失穩條件。對比了電流反饋解耦和復系數 PI 解耦兩種方法，采用一種改進的帶角度補償的復系數 PI 控制器，解決了電流環失穩問題。仿真和實驗證明了理論分析的正確性和有效性。

　　永 磁 同 步 電 機 （ permanent magnetic synchronous motor， PMSM）具有高效率、高功率密度、寬調速范圍等優點，在工業、家用電器、電動汽車等領域得到了越來越多的關注。在大功率牽引傳動系統中，受電力電子功率器件的性能約束，為降低功率器件的動態損耗，逆變器的控制開關頻率只能達到幾百 Hz；對于超高速（如渦輪壓縮機）和多極對數（如混合動力汽車）設備，其電機額定轉速可達 500Hz 以上。以上兩種情況，逆變器開關頻率與電機運行頻率之比，即載波比常低于 。高轉速下永磁同步電機阻抗耦合項影響變大，低載波比使得數字控制延時的影響變大，因此在電機高頻運行和控制器載波比低時，常出現電流環失控保護的現象。電流環的控制性能在電機控制中至關重要 。基于兩相旋轉坐標系，永磁同步電機電流環本質上是一個雙輸入雙輸出系統，在典型的雙閉環控制模型中，通常將電流內環建模為 d、q 軸解耦的兩個一階慣性環節，但在電機高頻運行和控制載波比低時，此模型存在較大誤差。為解決低載波比情況下電流環控制性能失穩的問題，采用改進變流器拓撲來提高等效開關頻率的方法，但新拓撲增加了開關器件數量，存在高成本和高損耗的缺點；為解決高速下電機耦合項帶來的電流調節器性能不理想問題，前饋解耦、反饋解耦、內模解耦、偏差解耦、復矢量解耦等相關解耦電流控制技術得到了廣泛的關注，前饋和反饋解耦對電機參數依賴大，無法做到完全解耦，且動態解耦性能差；基于內模和偏差的解耦控制器對電機參數的魯棒性好，但內模解耦控制器需要在解耦效果和響應速度之間做折中，偏差解耦控制器在進入穩態前會出現震蕩現象；基于神經網絡的解耦方法［，需要事先尋找規則，不方便推廣使用；采用一種基于復矢量的電流環解耦控制方法，提高了電流控制的動態性能，降低了控制器對參數的敏感性，但上述文獻方法都沒有綜合考慮數字控制延時對解耦效果的影響；針對控制系統在數字化實現過程中遇到的延時問題，通過提高電流環控制帶寬減小了時間延遲，但無法完全補償；通過直接相位補償的方法解決控制系統時延問題，但需要補償的相位很難獲得。