矢量控制及DTC控制

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1、中国电工技术学会电力电子学会第九届学术年会论文集矢量控制与直接转矩控制的理论基础和应用特色陈伯时上海大学，上海200072Email:boshichencn@ahco.com.cn摘要:矢量控制系统(VC)和直接转矩控制系统(DTC)都是已经普遍应用的高性能交流调速系统，它们的理论基础都缘于电动机的多变量非线性数学模型。在两相坐标下白进到理也动态数学模型可用5阶状态方程描述，两种控制系统不同之处仅在于:VC系统选用了。一少。一i:方程，而DTC系统则选用。一班，一i，方程。两种系统的总体控制结构也是一致的，因此，作为高性能的调速系统，VC和DTC在本质上是相同的，都能实现较高的静、动态性能

2、。两种系统的具体控制方法不一样，因而具有不同的特色和优缺点，除了普遍适用于高性能调速以外，又各有所侧重的应用领域。随着技术的发展，两种方案的产品都在朝着克服其缺点的方向前进，而科研方向应该是取长补短、走互相融合的道路。关键词:交流调速系统矢量控制盲接转V控制PI调节器砰X控制TheoreticalBasisandApplicationFeaturesofVectorControlandDirectTorqueControlSystemsChenBoshiShanghaiUniversity,Shanghai200072EmailAbstract:Bothvectorcontrolsyste

3、m(VC)anddirecttorquecontrolsystem(DTC)arewidelyusedacadjustablespeedsystemswithhighperformances.Theirtheoreticalbasisderivesfromthemultivariablenonlinearmathematicalmodelofelectricmotors.ThedynamicmodelofInductionmotorsinthe2-phasecoordinatescanbedescribedby5th-orderstate-variableequations.Thediff

4、erencebetweenVCandDTCtiesonlyinthatVCsystemselects。一W，一i",equations,butDTCselects。一V:一i,.Besides,thegeneralcontrolstructure健thetwosystemsareidentical,andhenceasahigh-performanceASDsystemVCandDTCareessentiallythesame.Buttheconcretecontrolmethodsofthemaredifferent,sotheypossessdifferentcharacteristi

5、cs,di依teatmeritsanddefects.Besidesthepopularlyusedhigh-performancevariablespeedsystems,theyarelaidwithparticularemphasisondifferent.applicationareaAlongwiththetechnicalprogress,theproducts吐these2systemsareadvaud瑰恤thedirectionofovercomingtheirdefects.Thewayofscientificresearchshouldbetolearnfromeac

6、hother'sstrongpointsandtomake即thedeficiencies.Keywords.ACspeed叫ustabiesystem,vectorcontrol,directtorquecontrol,PIregulator,bang-bangcontrol.1.前言性能交流调速系统—矢量控制系统[3,4，5〕矢量控采用一般的通用变频器给异步电动机供电时，可以实制系统的特点是:通过坐标变换(三相一两相变换、同步现无级平滑调速，但调速范围不很高，也不能象直流调速旋转变换)，把交流异步电动机在按转子磁链定向的同步系统那样提供很高的动态性能。要实现高动态性能，必须旋转坐标系上

7、等效成直流电动机，从而模仿直流电动机进充分研究电机的物理模型和动态数学模型。行控制，得到在静、动态性能上完全能够与直流调速系统从物理模型出发的研究成果首先体现在1971年德国相媲美的交流调速系统西门子公司F.Blaschke等发表的论文《异步电机矢量变电气机车等具有大惯量负载的运动系统在起制动时换〔TRANSVECTOR)控制的磁场定向原理》[1,2】和美国要求有很快的瞬态转矩响应，特别是在弱磁调速范围内，P.C.Cus