【摘要】：现以永磁同步电动机AC伺服系统为例，描述其数学模型和结构框图。图6-88 AC伺服驱动系统的电路结构设转子永久磁铁的磁场在空间为正弦分布，电动机定子为三相绕组，电动机转角为θ，则电动机的三相电流可表示为式中 Bm——磁通密度的最大值；Im——电流最大值；l——转子铁心长度；r——转子半径。先定义AC永磁伺服电动机的dq坐标系统。图6-89 AC伺服系统动态结构框图
现以永磁同步电动机AC伺服系统为例，描述其数学模型和结构框图。如图6-88所示，AC伺服驱动系统由永磁同步电动机SM、位置和速度检测器、电流传感器、晶体管SPWM逆变器及控制电路ASR、ACR等组成。
图6-88 AC伺服驱动系统的电路结构
设转子永久磁铁的磁场在空间为正弦分布，电动机定子为三相绕组，电动机转角为θ，则电动机的三相电流可表示为
式中 Bm——磁通密度的最大值；
Im——电流最大值；
l——转子铁心长度；
r——转子半径。(https://www.xing528.com)
由以上可看出，只要检测出转子位量角θ，对三相电流按式（6-2）进行控制，并实现电流与磁通正交，则当Bm恒定的条件下，只要控制Im，即可使Te的大小得到控制。
先定义AC永磁伺服电动机的dq坐标系统。设永久磁铁基波磁势方向为d轴，则转矩方向为q轴，并垂直于d轴，转子参考坐标的旋转速度即为转子速度ω，则可写出电动机在dq坐标系的电压矩阵表示式为
式中 Rs——定子电阻；
La——定子电感，La=Ld=Lq。
可画出以Im（s）为输入、ω（s）为输出的AC伺服系统控制框图，如图6-89所示。图中，Ku、Kj分别为电动机电势与转矩系数，Kpi（s）和Kj（s）分别为电流调节器和电流反馈回路的传递函数。
图6-89 AC伺服系统动态结构框图
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