交流异步电机变频调速系统矢量控制与直接转矩控制算法比较

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1、《电气开关》(2013．No．4)文章编号：1004—289X(2013)04—0084—02交流异步电机变频调速系统矢量控制与直接转矩控制算法比较郑连亮，邹洁(渤海装备辽河重工有限公司电气分公司，辽宁盘锦124010)摘要：介绍了交流异步电机变频调速系统现在常用的矢量控制理论与直接转矩控制理论。通过比较给出了这两种控制算法的各自特点，旨在通过研究可以提高交流电机控制的精确度与稳定性。关键词：交流电机；矢量控制；直接转矩控制中图分类号：TM34文献标识码：BComparisonofVectorControlandDirectTorqueControlonACMo

2、torsZHENGLian—liang，ZOU,lie(BohaiEquipmentLiaoheHeavyIndustryLimitedCompanyElectricCompany，Panjin124010China)Abstract：Thepaperintroducesthetheoryofvectorcontrolsystemanddirecttorquecontro1．Andthetwoalgorithmshavetheirowncharacters．SoitishopedthattheaccuracyandstabilityoftheACmotorcon

3、trolwillbeimprovedbasedonthestudy．Keywords：ACmotor；vectorcontrol；directtorquecontrol磁链和电流的解耦，但交流电机需要的仍然是定子三1引言相电压与电流控制，因此矢量控制算法很复杂。控制随着生产技术的发展，交流调速已经人逐步取代算法不仅要将三相交流电机的电压、电流指令信号经直流调速的时代。在变频技术El新月异发展的同时，过坐标变换获得磁场定向坐标系统中的观测量，而且交流电机控制技术取得了突破性的进展。由于交流电还要将解耦控制的电流、电压指令信号再经过坐标逆机是多变量、强耦合的非线性的

4、时变系统，与直流电动变换得到控制交流电机的三相电流、电压指令信号。机相比，交流电机的转矩控制要困难得多。同时在磁场定向坐标系统中定向坐标系统中定向磁场的观测需要以交流电机的数学模型为基础，数学模型2矢量控制中参数的变化直接影响定向磁场观测结果的精确程1971年德国学者F．Blaschke提出了感应电机矢度，从而影响控制系统的控制精度。为了提高控制精量变换控制理论，这一理论应用坐标变换将三项系统度，必然要引入闭环观测器模型或反馈控制策略，以抑等效为正交两相系统，再经过按转子磁场定向的矢量制参数扰动、测量信号噪声与外界干扰的影响，增加了旋转变换实现了定子电流励磁分量

5、与转矩分量之间的控制系统的复杂性。解耦，从而达到对感应电机磁链和电流分别控制的目3直接转矩控制的。矢量变换控制理论已经广泛应用与交流电机的控制，解决了交流电机的磁场解耦与转矩独立控制问题。直接转矩控制是1985年由德国鲁尔大学M．De．由于矢量变换控制将一台三相感应电机等效为一台直penbrock教授首先提出的转矩直接自控制(Direkte流电机来控制，因而获得了与直流电机调速系统同样SelbstRegelung)思想，随后日本学者I．Takahashi等也优良的静态、动态性能，开创了交流调速与直流调速竞提出了类似的控制思想。直接自控制的基本思想是根争的时代。据

6、交流电机转矩的需要，直接选择合适的定子电压空虽然矢量变换控制在磁场定向坐标系统中实现了间矢量，实现交流电机电磁转矩的快速响应。基于这《电气开关》(2013．No．4)85一思想，直接自控制中有两个关键技术：一是需要计算确观测转子磁链，而且对电机的参数依赖性很大，所以交流电机实际电磁转矩，以及与给定点电磁转距的误受参数变化影响比较大，一旦系统参数发生变化或受差，从而确定电磁转矩变化的方向；二是在当前定子磁到不确定性因素影响，则导致性能变差。而直接和转链位置确定定子电压空间矢量与电磁转矩变化之间的矩控制对参数变化具有较强的不敏感性。关系，以便选择最佳定子电压空间矢量

7、实现转矩的直两种方法都为改善动态性能而设计，但其理论基接快速响应。为此把交流电机与驱动交流电机的电压础的着眼点不同。矢量控制维持转子磁通恒定，稳态源逆变器看作一个整体，在定子静止两相坐标系统中，时机械特性是一条直线，不存在停转转矩；动态过程中根据转矩控制的需要与定子磁链的观测位置选择合适定子电流被分解成正交的转矩电流和励磁电流两个分的定子电压空间矢量，再利用选定的定子电压矢量分量，并且按照等值电路中转子侧回路方程进行控制，能析计算定子磁链与电磁转矩的变化，通过定子磁链跟踪够获得和直流电机一样的转矩静特性和转矩立即响控制逆变器的开关状态直接控制交流电机的电磁转矩。

8、应；直接转矩控制由于维持