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1、基于Simulink/S函数的直接转矩控制系统仿真研究'自动化技术与应用‘2。06年第25卷第4期工业控制与应用ndustryControIandApplications基于Simulink/S函数的直接转矩控制系统仿真研究黄志武，刘心昊，年晓红,单勇腾(中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410075)摘要:直接转矩控制系统的仿真对于研究直接转矩控制是非常重要的.本文首先介绍了直接转矩控制的基本原理和工作过程.然后在静止一B参考坐标系下，推导出了基于Simuli,ddS函数的感应电机直接转矩控制系统的仿真模型，并详细介绍了仿真模型各环节的具体构建过程
2、，最后给出了仿真的结果,仿真结果验证了仿真模型的正确性.该模型具有结构简单，直观，容易理解和通用性强的优点.关键词:直接转矩控制;感应电机;仿真;S函数中图分类号:TH921.51文献标识码:B文章编号:1003.7241(2(x]6)o4.0052.06SimulationofaDirectTorqueControlSystembasedtheSimulink/SFunctionOnImUlInk/卜UHIIANGzIli一wu,删xill一llao,NXJao一hong,slYong-teng(SchoolofInformcitionScience
3、andEngineeringCentialSouthUniversity,ch8ngsh口41IX/75,China)Abstract:Inthispaper.thebasicprincipleofDirectTorqueControlisintroducecl.ThenthesimulationmodelofthedirecttorquecontrolsystembasedonSimulink/Sfunctionisdeducedinthestatica一Breferenceframe,andthemodulesofthesimulationmode
4、lareintroducedindetail.Theresultofsimulationisgiven,anditprovesthatthesimulationmodeliscorrect・Keywords:Directtorquecontrol;Inductionmotor;Simulation/Sfunction1引言上世纪八十年代初期由德国鲁尔大学教授Depenbrock提出的直接转矩控制(DirectTorqueControl,称file)是继矢量控制技术之后的一种新型的具有高性能的交流调速技术.其特点为结构简单，对转子参数不敏感，转矩响应迅速
5、•自其诞生以来，获得了极大的发展,已经成为交流调速的主流.因为感应电机本身是一个多变量,非线性，强耦合的复杂系统，耍对它进行分析不是一件容易的事情,而且实物试验要耗费大量时间与精力，增加了成本，因此对感应电机直接转矩控制系统进行实物试验研究是非常复杂与困难的，所以对感应电机直接转矩控制进行仿真研究成为了一个热点•而利用传统的编程语言如C,Fortran语言对其进行仿真时，编岀的语句兀长，调试收稿日期:2005—09—2152ITldTlI叫曲m自non&~mtions时间长，可读可视性低,使用起来很不方便.由美国TheMathworks公司推出
6、的MA是冃前国际上最流行的科学与工程计算的软件工具，它具有强大的运算能力，可以实现建模与仿真，数据分析，图象分析等功能•特别是其中的Simulink工具箱是专为系统仿真开发的交互式软件，具有可重载，可视化,可封装的优点【1』.目前很多文章都是采用在Sim.ulink+直接用模块搭建系统仿真模型，由于系统的复杂性(如常微分方程组，开关表等)，给模型搭建带来很多不便，整个模型的可移植性不高•然而Simulink中的s函数却可以用于处理常微分状态方程组的求解等复杂运算，这样就使得仿真简便，快捷，可操作性强.本文就是在感应电机静止一p参考坐标系下，利用Simu
7、link/S函数建立了感应电机直接转矩控制系统的仿真模型，并进行了全面的仿真实验.工业控制与应用皇堡皇旦生曼垄堂蔓!塑dustn.ControIandADDlicats2直接转矩控制的基本原理直接转矩控制的核心思想是以转矩为中心来进行磁链,转矩的综合控制.通过检测电机定子电压和电流，利用空间矢量，定子磁场定向的分析方法,直接在定子坐标系下分析异步电动机的数学模型，计算与控制异步电动机的磁链和转矩•它采用离散的两点式调节器(Band-Band控制)，把转矩检测值与转矩给定值作比较，使转矩波动限制在一定的容差范围内•容差的大小由频率调节器来控制,并产生PW
8、M脉宽调制信号，直接对逆变器的开关状态进行控制，以获得高动态性能的转矩输出JI.直接转矩控制的
