《控制系统仿真》课程论文模板

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1、基于全转速范围内的直接转矩控制调速系统的研究摘要：建立了一种包含弱磁控制的直接转矩调速控制系统仿真模型，实现了感应电动机全转速范围内的速度控制，既可以实现同步转速以下的恒转矩调速，又可以实现弱磁范围内的恒功率调节。仿真结果显示系统的调速性能良好，在换向调速过程中，无抖动和超调现象，很好地实现了电动机调速的四象限特性，弱磁控制过程平稳。对研究全转速范围内直接转矩调速控制具有较好的参考价值。关键词：直接转矩控制；调速；弱磁；仿真ResearchofDirectTorqueControlSpeedAdjustment

2、SystemwithinFull-speedRangeAbstract:Asimulationsystemofdirecttorquecontrolspeedadjustmentsystemisintroduced,itincludefield-weakeningcontrol.Thesimulationsystemrealizedinduction-motorspeedcontrolwithinfull-speedrange,constanttorqueadjustmentlessthanfoundation

3、speedandconstantpoweradjustmentgreaterthanfoundationspeed.Theresultsofsimulationshowthatsystemperformanceisexcellent.Therippleandovershootofspeedarereduced;thefour-quadrantcharacteristicofinduction-motorvaryingspeedisachievedsuccessfully;thefield-weakeningco

4、ntrolisverysmooth.Thesimulationmodelhasbetterreferencemeaningforresearchingdirecttorquecontrolsystemwithinfull-speedrange.Keyword:directtorquecontrol,adjustmentspeed,fluxweakening,simulation中国煤炭工业协会指导性计划项目（MTKJ08-379）1．引言直接转矩控制系统具有控制结构简单、动态响应快等特点，它在很大程度上解决了矢

5、量控制中计算复杂、特性易受电动机参数变化的影响、实际性能难以达到理论分析结果的一些重要技术问题[1]。直接转矩控制采用双滞环控制策略，电机在运行中转矩及定子磁链脉动较大，影响了电机运行的稳定性，所以研究的焦点大都集中在减小转矩及定子磁链脉动上[2-3]。为了提高定子磁链的估计精度，改善直接转矩控制系统的动静态性能等，提出了多种行之有效的减小脉动方法[4-6]。在直接转矩的调速控制方面，有同步转速以下恒转矩调速的研究[7]，也有基于弱磁范围内的速度控制等[8]，但基于全速度范围内的控制仿真研究还不多见[9，10]

6、。本文建立了一种直接转矩控制的感应电动机变频调速系统仿真模型，可以实现电动机全转速范围内的速度控制。所谓全转速范围，是指电动机调速系统既可以实现同步转速以下的恒转矩调速，又可以实现弱磁范围内的恒功率调节，而且能实现转速的四象限运行特性。2．直接转矩控制调速系统的建模直接转矩控制（DirectTorqueControl，DTC），是基于动态模型的双闭环控制系统。外环采用转速闭环，控制转速的大小；内环采用磁链和转矩滞环比较控制，产生转矩的快速动态响应。2.1磁链与转矩控制要进行磁链和转矩滞环的闭环控制，必须取得异步

7、电动机的定子磁链和电磁转矩，磁链观测和转矩观测通常采用的数学表达式为：（1）（2）式中：ys(t)为定子磁链，us(t)为定子相电压，is(t)为定子相电流，Rs为定子电阻，P为电机极对数，ysa，sb为定子磁链在ab坐标轴上的分量，isa，sb为定子电流在ab坐标轴上的分量。（a）磁链滞环（b）转矩滞环图1磁链、转矩滞环调节器Fig.1therelayadjustoroftorqueandflux图2转矩和磁链滞环调节器的仿真模型Fig.2themodelofrelayadjustoroftorqueandf

8、lux图3磁链圆扇区的划分Fig.3thedivisionofsector磁链、转矩控制仿真模型如图2所示，转矩滞环调节器由两个滞环比较器的输出相加，同时两个输出经过异或逻辑运算（NOR），数据类型转换（Convert），再乘以2，最终输出为0或2。磁链滞环调节器调节器的输出为1或2。磁链滞环环宽Fbm设定为0.02Wb，转矩滞环环宽Tbw设定为10N.m。磁链和转矩滞环比较输出为H_