无速度传感器直接转矩控制系统研究

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1、西北T业大学硕+学伊论文摘要摘要直接转矩控制是继矢量控制后出现的又一种高性能交流调速技术。由于该技术具有控制简单、动态响应快等优点，目前已成为交流传动界众多学者关注的研究热点之一。但是，这种技术的转矩脉动较大、定子磁链存在畸变以及电流谐波成分较多等不足限制了对它的广泛应用。本文在异步电机直接转矩控制系统低速性能的提高、无速度传感器方案设计及数字化实现等方面进行了深入地研究。首先，在详细分析了异步电机数学模型的基础上，介绍了直接转矩控制的基本原理，对传统直接转矩控制系统存在的问题进行了分析研究；其次，针对传统直接转矩控制的不足，引入了模糊控制和离散空间矢量调制

2、技术，提高了系统的性能：系统介绍了空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)的原理，提出了一种基于参考磁链增量的直接转矩控制系统方案，并进行了仿真研究，仿真结果证明了该方案具有更好的动静态性能；对全阶磁链观测器进行了研究。研究结果表明，该观测器对定子磁链观测的精度高，对电机参数变化的鲁棒性能好，是实现定子磁链高性能观测的有效方法。再次，在全阶磁链观测器的基础上，采用模糊控制器实现电压矢量的优化选择，提出了两种无速度传感器直接转矩控制系统方案，并对这两种方案作了仿真研究，结果证明两种方案均可以实现高性能的无速度传感器运行。最后，以1rI公司的DSP控制器TMS320L

3、F2407A为核心，对无速度传感器直接转矩控制系统进行了全数字化设计，并在硬件和软件两方面进行了介绍。关键词：异步电机，直接转矩控制，空间矢量调制，模糊控制，无速度传感器，数字信号处理器西北_[业大学硕十学付论文AbstractDirecttorqueeontrol(DTC)techniquewhichwasputfonllafterVectorcontroltechniqueisanovelcontrolmethodformotordrives．Withitssimplecontrolstructureandexcellentdynamicresponse

4、，DTCtechniquehasbeenaresearchfocusintheACdrivefields．Inthisthesis，theimprovementoflowspeedperformance,thedesignofspeed-sensorlessschemesandthedigitalrealizationofDTCsystema∞studieddetailedly．Firstly,basedondetailedanalysisofthemathematicalmodelofinductionmotor，theprincipleoftheconv

5、entionalDTCissmdicddeeply,andthedeficiencyintheconventionalDTCschemeisanalyzed．Secondly,differentimprovedschemesarcdiscussedandanalyzedtoimprovetheperformanceoftheDTCsystem．Insteadofhysteresiscontrollersoftorqueandflux,theFuzzylogiccontrollerisfirstlyadopted．Itoptimizestheselection

6、ofvoltagevector,SOthebetterdynamicandstaticperformanceCanbeobtained．TheothertechniqueappliedintoDTCisdiscretespacevectormodulation(DSVM)．Thistechniqueincreasesthenumberofvoltagevectorbysynthesizingthreevoltagevectoratonesamplingperiodandcombmcswithanewswitchingtable，SOthetorquetipp

7、leisreduced．Bysystematicstudyandanalysisoftheprincipleofspacevectormodulation(SVM)，anovelDTCstrategybased011theincrementofreferencestatorfluxwithSVMisproposed．SimulationresultsshowthatthissystemCaneffectivelyreducethetippleofmotortorqueandstatorflux，especiallyinlowerspeedrange．Thir

8、dly,anadaptivespeedobserve