基于新型抗積分飽和控制器的感應(yīng)電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、感應(yīng)電機具有結(jié)構(gòu)簡單、易于制造和維護、價格便宜的優(yōu)點，但是感應(yīng)電機的調(diào)速性能比較差，控制方法復雜，因此需要一種先進的調(diào)速技術(shù)對感應(yīng)電機進行有效的控制。直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)的控制方法直接、控制量明確、動靜態(tài)性能優(yōu)越，省去了復雜的坐標變換，減少了對電機參數(shù)的依賴性，魯棒性好。其簡單有效的控制策略，使其非常適合于應(yīng)用到感應(yīng)電機的控制上。
　　本文的工作主要集中在以下三個方面:
　　(1)首先，對感應(yīng)電機的數(shù)學模型和DTC的基

2、本原理進行了分析，在此基礎(chǔ)上，對DTC系統(tǒng)進行了模塊化處理，利用MATLAB/Simulink仿真軟件，設(shè)計了感應(yīng)電機模塊、逆變器模塊、磁鏈和轉(zhuǎn)矩估計模塊、開關(guān)表模塊以及轉(zhuǎn)速估計模塊，把這五個模塊組合在一起，就建立了感應(yīng)電機DTC系統(tǒng)的整體仿真系統(tǒng)。對本系統(tǒng)進行了仿真，仿真結(jié)果達到了預期的效果，驗證了本文的仿真方案是可行的和有效的。另外從結(jié)果上看，感應(yīng)電機存在兩個方面的問題，一是存在積分飽和的現(xiàn)象;二是起動電流峰值過大。
　　(2

3、)PI控制器存在非線性的積分飽和現(xiàn)象，因此在本文中，采用了一種新型的抗積分飽和（Anti-Windup）PI控制器，這種控制器在PI控制器的基礎(chǔ)上進行了改善，提高了PI控制器的性能并且保留了PI控制器簡單方便、易于實現(xiàn)的優(yōu)點。
　　首先給出了新型抗積分飽和控制器的結(jié)構(gòu)圖和數(shù)學模型，分析了新型Anti-WindupPI控制器的工作原理，并且對它的穩(wěn)定性進行了理論分析，得出了新型Anti-WindupPI控制器的穩(wěn)定條件。然后用MAT

4、LAB/Simulink建立了新型Anti-WindupPI控制器的仿真模型。作為比較和參考，還引進了工程上常用的抗積分飽和控制器:反計算控制器，給出了反計算控制器的結(jié)構(gòu)圖，并且建立了仿真模型。最后用傳統(tǒng)PI控制器、反計算控制器和新型抗積分飽和控制器進行了系統(tǒng)的仿真，最后結(jié)果顯示，新型抗積分飽和控制器的性能優(yōu)于傳統(tǒng)PI控制器和反計算控制器。
　　(3)感應(yīng)電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在啟動時，電流的峰值非常大，遠遠超出了所允許的最大電流，