異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來的一種新的調(diào)速方法，它是繼矢量控制技術(shù)之后又一種新型的高性能交流調(diào)速傳動控制技術(shù)。本文在詳細(xì)研究了異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對直接轉(zhuǎn)矩控制的原理進(jìn)行了深入的理論研究和分析。 定子磁鏈觀測是直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中至關(guān)重要一環(huán)，無論是定子磁鏈幅值或是相位觀測的準(zhǔn)確性都將直接影響電壓狀態(tài)的正確選擇，從而直接影響系統(tǒng)的控制性能。本文詳細(xì)研究了異步電機(jī)三種磁鏈觀測模型：U—I模型，I—N模型和U

2、—N模型，并分析了三種模型的優(yōu)缺點(diǎn)。結(jié)合三種模型的優(yōu)點(diǎn)，在本系統(tǒng)磁鏈觀測模型中，電機(jī)運(yùn)行。在高速的時候采用U—I模型，低速的時候采用I—N模型。如何讓高低速模型之間的切換快速平滑穩(wěn)定且誤差小也就成了一個值得探討的問題。本文針對傳統(tǒng)滯環(huán)磁鏈切換模型存在的切換死區(qū)的缺陷提出了一種先進(jìn)的模型切換方法。采用本文提出的模型切換方法提高了磁鏈觀測模型的準(zhǔn)確性，改善了系統(tǒng)的靜動態(tài)性能。 為了克服傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法中無法根據(jù)轉(zhuǎn)矩、磁鏈誤差的大

3、小程度來選擇合適的電壓矢量的缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了多變量模糊控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈滯環(huán)調(diào)節(jié)器，同時設(shè)計(jì)了模糊自適應(yīng)定PID 速度調(diào)節(jié)器來取代傳統(tǒng)PID速度調(diào)節(jié)器。以上設(shè)計(jì)方法提高了系統(tǒng)在轉(zhuǎn)矩發(fā)生突變的時候的響應(yīng)速度，同時改善了電機(jī)運(yùn)行性能。 采用以上介紹的定子磁鏈計(jì)算方法和直接轉(zhuǎn)矩控制策略，并以TMS320F240作為CPU，外加轉(zhuǎn)速計(jì)數(shù)電路、采樣電路、PWM脈沖產(chǎn)生模塊、IPM(智能功率模塊)驅(qū)動與保護(hù)等硬件電路在一臺功率為