基于变结构PI的空间矢量直接转矩控制系统研究.pdf

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1、《电气自动化}2012年第34卷第1期控制理论及其应用ControITheory＆ItsApplicatior基于变结构Pl的空间矢量直接转矩控制系统研究邓国璋(黄冈职业技术学院，湖北黄冈438002)摘要：直接转矩控制技术以结构简单、动态响应快、鲁棒性强等优点受到国内外学者的广泛关注，但是传统直接转矩控制也存在转矩波动大、低速性能差等不足。将空间矢量调制技术(SVM)与直接转矩控制相结合为解决这一问题开辟了新的途径，然而采用PI控制的空间矢量转矩控制系统对系统外部扰动、参数摄动的鲁棒性较差。因此提出一种基于变结构PI的直接转矩控制方案，采用变结构与PI互相配合的控制方式，既

2、保持了直接转矩控制转矩响应快速的优点，又发挥了变结构控制鲁棒性强的优势。仿真结果表明所提方案能有效改善直接转矩控制系统的性能。关键词：变结构控制；空间矢量调制；直接转矩控制；定子磁链；自适应律[中图分类号]TM921[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2012)叭一0014—03AMethodofDirectTorqueControlledSpaceVectorModulatedSystemBasedonVariableStructurePlControlDengGuozhang(TheHuangGangPolytechnicCollege，HuanggangHu

3、bei，438002，China)Abstract：Directtorquecontrol(DTC)，whichischaracterizedbyfastdynamicresponselstructuralsimplicityandstrongrobustness，haswidelyreceivedalotofattentionallovertheworld．However，thetraditionalDTChasseveraldrawbacks：itexhibitslargetorqueripple，andhasdificultiesincontrollingatlowsp

4、eeds．AttemptstocombineDTCwithSVMhaveledtonewways．Neverthelessitishardtoachievestrongrobustnesstodisturbanceandparametervariationindirecttorquecontrolledspacevectormodulatedsystem．AnewmethodbasedonvariablestructurePIcontrolispresentedinthispaper，whichpreservefasttorqueresponsemeritofDTC，ands

5、howrobustnessofvariablestructurecontrolsimultaneously．SimulationresultsverifythattheperformanceofDTCiseffectivelyimprovedbyproposedmethod．Keywords：Variablestructurecontrol；spacevectormodulation；directtorquecontrol；statorfluxlinkage；adaptationlawO引言过PI调节器生成定近年来，直接转矩控制以结构简单、转矩响应快和对电机参子电压分数依赖性

6、较小等优点受到了国内外学者的广泛关注。然而，传统量，然直接转矩控制系统采用滞环控制器和开关向量表对磁链和转矩后再结合进行控制，因此存在转矩波动大、低速性能差等局限性，将空间矢定子磁链量调制技术(SVM)与直接转矩控制相结合为解决这一问题开辟位置角0了新的途径。进行坐标本文提出一种基于变结构PI的空间矢量直接转矩控制方变换，从而图1空间矢量直接转矩控制系统案，采用变结构与PI互相配合的控制方式，在变结构控制中采用产生SVM模块的输入电压指令和，最后由SVM的输出控带有线性区间的非线性控制结构，既能利用非线性特性抵偿内外制逆变器的开关信号。扰的影响，又能实现系统在原点附近无振颤，

7、在保证变结构控制r快速性和鲁棒性的同时，有效改善了系统的性能。=I(—R)dt(1)J1空间矢量直接转矩控制系统=÷n(一，)(2)图1为空间矢量直接转矩控制系统结构框图j。转速给定其中为定子磁链，为定子电压，为定子电流，为定子电值，与反馈值∞之差经过PI调节器，得到电磁转矩的给定信阻。为定子磁链的Ot、卢分量，，j为定子电流的、分量，号。由(1)式计算的电磁转矩与相比较得到△，经过n为电机极对数。PI调节器，再与相加生成定子电压分量Lq。由(2)式计算图1所示的系统采用PI调节器进行控制，能够解决传统