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1、感应电机DSVM直接转矩控制的DSP实现摘要:本文给出一种感应电机离散空间矢量调制直接转矩控制(DSVM-DTC)的数字实现方法,详细阐述了以TI公司的TMS320F2812作为控制器核心的直接转矩变频调速系统的软 、硬件设计方案。实验结果表明,DSVM技术可有效减小转矩脉动,改善电流和磁链波形,且保持了一般直接转矩控制方法转矩动态响应快的优点。关键词:直接转矩控制;离散空间矢量调制;转矩脉动;TMS320F2812TheDSPimplementationforDSVMdirecttorquecontrolofinduction
2、motorsZHANGlin-bao,ZHANGxing-hua,SUNzhen-xing(CollegeofAutomationandElectricalEngineering,NanjingUniversityofTechnology,Jiangsu211816,China)Abstract:Adigitalimplementationmethodofdiscretespacevectormodulationdirecttorquecontrol(DSVM-DTC)systemofinductionmotorsisprese
3、nted.ThesoftwareandhardwaredesignschemeofDTCdrivingsystemusingtheTMS320F2812isinvestigatedindetails.Theexperimentresultsshowthattorqueripplearesignificantlyreduced,thewareformofcurrentandfluxlinkageareimprovedeffectivelyandthetechnologyofDSVMcontrolkeeptheadvantageof
4、fasttorqueresponseofDTC.Keywords:directtorquecontrol;discretespacevectormodulation;torqueripple;TMS320F28121.引言直接转矩控制(DTC)是继矢量控制之后发展起来的一种高性能交流调速方法,具有系统结构简单、转矩动态响应快、参数鲁棒性好等优点[[]TakahashiIsao.Anewquick-reaponseandhigh-efficiencycontrolstrategyofaninductionmotor[J].IEEE
5、Trans.IndustryApplications,1986,22(5):820-827.]。传统DTC采用滞环控制器把电磁转矩和定子磁链的检测值分别与它们的给定值作滞环的比较,根据比较的结果,通过查表方式选择基本电压矢量对电机转矩、磁链进行直接控制。该方法在一个采样周期内仅作用一个固定的电压空间矢量,在转矩误差较小的情况下,所选择的电压矢量使转矩在较短时间内就达到给定值,余下的时间逆变器开关状态没有发生变化,电压矢量依然作用于电动机,转矩继续沿原来的方向变化,从而产生较大的转矩脉动。采用空间矢量调制(SVM)技术[[]Las
6、cuC,BoldeaI,BlaabjergF.Amodifieddirecttorquecontrolforinductionmotorsensorlessdrive[J].IEEETrans.IndustryApplications,2000,36(1):122-130.]可有效减少传统DTC的转矩脉动。SVM在每个采样周期中,求得能够恰好补偿当前定子磁链误差与转矩误差的参考电压矢量,该参考电压矢量由2个相邻的基本工作电压矢量及零电压矢量合成得到。采用SVM技术后的DTC系统输出转矩脉动大大减小,但该算法要求的实时计算量很大,
7、硬件要求高。为此,人们提出了DSVM技术[[]DomenicoC,GiovanniS,AngeloT.Implementationofadirecttorquecontrolalgorithmforinductionmotorsbasedondiscretespacevectormodulation[J].IEEETrans.PowerElectronics,2000,15(4):769-777.],把一个采样周期分为多个时间段,每个时间段输出不同的电压矢量,从而可以在一个周期内组合成多个不同的电压矢量,这就扩大了对电压矢量的选
8、择范围,增大了选择合适电压矢量的机会。将一个采样周期分成的时间段越多,可以合成的电压矢量数目就越多,控制越精细,但实现更复杂。采用DSVM的DTC系统,仍然使用滞环比较器和开关表的实现方式,避免了SVM的大量实时计算,在保持了传统DTC系统结构简单、转矩动态响应