基于anfis感应电机直接转矩控制的研究

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1、郑州大学硕士学位论文摘要随着电力电子技术和计算机技术的飞速发展，感应电机交流调速方式正在逐步替代传统的直流调速方式。直接转矩控制技术是在上世纪80年代中期继矢量变换控制技术之后发展起来的一种新兴的、先进的交流调速方式，在很大程度上解决了矢量控制中计算复杂、特性易受电动机参数变化的影响、实际性能难于达到理论分析的结果等一些重大问题，具有良好的静态和动态特性。它通过对电机磁链和转矩进行直接控制从而实现系统的高动态性能，具有控制结构简单、转矩响应快以及对电机参数鲁棒性好等优点，但在要求快速响应和高精度调速的工程应用中传统直接转矩控制系统还存在许多难题，主要是转矩脉动大、低速控制性能差与开关频率不

2、固定等问题，这是由两点式Bang．Bang调节器、离散的电压开关矢量表、低速时定予电阻的影响增大等因素造成的。本论文针对传统直接转矩控制系统存在的转矩脉动大、低速控制性能差与开关频率不固定等缺陷进行了一些理论分析和仿真实验的研究：首先，通过对感应电机数学模型进行变换，研究电机在各种坐标系下数学模型的内在关系；其次，用MATLAB／SIMULINK构建了直接转矩控制仿真系统，对直接转矩控制系统的基本原理进行了深入的分析研究；最后，基于自适应神经模糊推理系统(ANnS)和电压矢量脉宽调制技术(SVPWM)对传统直接转矩控制系统进行改进：1)根据转矩误差、磁链误差和磁链角三个输入量，利用ANFI

3、S系统获得任意幅值、相位的电压矢量；2)将获得的电压矢量作用于电压矢量脉宽调制器，利用SVPWM技术进行矢量合成来控制逆变器的开关状态，以补偿转矩误差和磁链误差，并实现逆变器开关频率的恒定。因为ANFIS系统综合考虑转矩误差、定子磁链误差的大小和方向，从而获得任意幅值、相位的电压矢量；而传统直接转矩控制方法只考虑转矩误差和磁链误差的方向，利用滞环比较器来选择六个基准工作电压矢量(空间上相隔60。)之一来控制逆变器。所以在相同采样频率下，改进的直接转矩控制系统能有效地减小转矩脉动，并实现了开关频率的恒定。经仿真验证，改进的直接转矩控制系统在改善低速工况控制性能方面取得了不错的效果。关键词：感

4、应电机；直接转矩控制：ANFIS系统；SVPWM调制：转矩脉动郑州大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofpowerelectronicsandcomputertechnique，regulating-speedmethodsandtechniqueofACinduction-motorgraduallysubstitutethetmditionalregulating-speedmethodsofDCmotelInthemid-1980s，afterdevelopmentofvectortransformcontroltechnique，thedirect

5、torquecontrol(DTC)technique,asanewrisingadvancedregulatingspeedmethod，isdeveloped．Accordingtothemethodthecomplexityofcontrolcalculationinvectorcontroltechniqueisdecreased，theinfluenceofmotorparameterchangesontheperformanceofmotorisreduced，inthegreatextend,andthequestionofwhichthepracticeperformanc

6、eofcontrolledmotorisdifficulttoachievetotheresultsoftheoreticalanalysisissaved．Byusingthemethodthebeststaticanddynamicalperformancecanbeobtained．Bydirectlycontrollingstatorfluxandelectromagnetictorquethehigherqualityofdynamicalperformanceisachieved．Themethodpossessesofsuchadvantagesassimplicityofc

7、ontrolconstruct,rapidityofresponseonmotortoque，andgoodrobustnessofmotorparameters,andsoon．Buttherearemanydifficultproblems，suchasgreatertorquetippleandbadcontrollabilityinthelowspeedarea,non—stabilityofswitchingf