基于空间矢量调制dtc交流变频调速实验平台的研究

《基于空间矢量调制dtc交流变频调速实验平台的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、国内图书分类号：TM343学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文基于空间矢量调制的DTC交流变频调速实验平台研究硕士研究生韩景薇：导师孙铁成：教授级高工申请学位工学硕士：学科电气工程：所在单位电气工程系：答辩日期20：12年7月授予学位单位哈尔滨工业大学：ClassifiedIndex:TM343U.D.C.:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONACVARIABLEFREQUENCYSPEEDRE

2、GULATIONEXPERIMENTALPLATFORMBASEDONSVMDIRECTTORQUECONTROLCandidate：HanJingweiSupervisor：Prof.SunTiechengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalEngineeringAffiliation：DepartmentofElectricalEngineeringDateofDefence：July,2012Degree-Con

3、ferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着交流电机进入可调速领域，相继出现了多种针对交流电机的控制策略。继磁场定向控制之后，直接转矩控制作为一种新的高性能调速技术，以其所具有的控制结构简单、响应迅速、鲁棒性好等优点，引起了学者们的极大关注。随着研究的深入，直接转矩控制(DTC)的一些缺点引起了学者们的注意，包括存在转矩脉动、开关频率不固定等，因此大量的解决方案被提出。其中基于空间矢量调制的DTC策略，从根本上克服了Ban

4、g-Bang控制的缺点，采用PI调节器或其他智能控制器代替滞环调节器，并采用空间矢量调制获得任意电压空间矢量，一定程度上提高了直接转矩控制的性能。针对目前高校缺少针对交流变频调速的实验系统的现状，本课题开发了一套实验平台，并设计了系统硬件和交互软件，并基于此实验平台实现了基于空间矢量调制的DTC控制算法。本文首先在系统数学模型的基础上，对基于空间矢量调制的DTC控制策略的理论依据进行论述，并确定其结构。然后根据交流变频调速实验平台的设计要求，完成了系统硬件的设计，包括主电路和控制电路。针对采用分离开关器件的逆

5、变电路体积大、电路复杂、可靠性差的缺点，采用智能功率模块IPM设计系统逆变电路，并完成其保护电路及与DSP接口的设计；控制电路设计成基于TMS320F2812的运动控制卡，并完成了系统检测、保护等电路的设计。不同于工业应用场合，实验平台的软件系统需要在能够完成控制功能的基础上，兼顾方便、可靠，而且要求对用户透明，具有较好的开放性。因此本文基于VisualC++开发了实验平台的人机交互软件，利用其方便的应用程序编写功能，实现了电机控制策略的选择以及相关参数修改等预定功能，且实现了系统运行时对系统相关波形的监测。

6、在理论分析及Matlab仿真的基础上，本文在此交互软件环境下完成了基于空间矢量调制的DTC算法，并对算法各部分的实现方法进行了分析。最后，在搭建好的实验平台上对基于空间矢量调制的DTC算法进行调试，并对系统整体性能完成测试。进行了测试动态性能的空载启动、动态调速、负载突变实验，及测试静态性能的空载运行、带载特性测试实验，验证了所开发基于空间矢量调制的DTC算法具有较好的动、静态性能；并将基于空间矢量调制的DTC算法与传统的滞环-开关表DTC性能进行比较，得出了直接转矩控制性能得到改善的结论。关键词：异步电机；

7、直接转矩控制；空间矢量脉宽调制；IPM模块；实验平台-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractSeveralcontrolstrategiesofACmotorhavebeendevelopedsinceACmotorbecamespeed-adjustable.Followingfieldorientedcontrol,directtorquecontrol,asanewhighperformancecontroltechnology,whichhassimplecontrolstructure,

8、quickresponse,goodrobustness,hasbeenpaidmuchattention.Asresearchcontinues,thedisadvantagesofdirecttorquecontrolcausedscholars’attention,includingthepresenceoftorqueripple,unfixedswitchingfrequency.Sopl