基于数字控制器的异步电机直接转矩控制系统

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1、论文题目：基于数字控制器的异步电机直接转矩控制系统专业：电力电子与电力传动硕士生：王永宾(签名)哆好毫邋指导教师：王勉华(签名)海遣邋!摘要直接转矩控制技术(DTC)是继矢量变换控制技术之后，与之并行发展的一种新型的高性能的交流调速传动控制技术。直接转矩控制技术以其控制简单、鲁棒性强、动态性能好的优点得到了越来越广泛的重视。本文正是针对这一技术进行了一些研究。本文首先论述了异步电机直接转矩控制系统的工作原理及基本结构，并从异步电机的数学模型入手，通过数学推导，获得电机在定子坐标系中磁链和转矩的数学表达式。进而通过对

2、逆变器开关状态的分析，运用电压空间矢量概念，论述了基于定子坐标的定子磁链、电磁转矩双闭环控制思想。使用两点式调节方法对定子磁链进行调节，实现六边形或圆形磁链轨迹方案，并在此基础上对直接转矩控制的关键环节磁通观测提出了改进意见，提出一种基于空间电压矢量调制理论的多边形电压矢量控制方案，以运用三值转矩控制方式实现转矩的快速调节。本文以电机专用DSP(数字信号处理器)TMS320LF2407A为控制核心，借助IPM功率模块、整流二极管模块及外围电路，完成了控制系统的硬件电路的设计和相关软件的编写和调试。通过MATLAB／

3、sIMuLINK语言的数字仿真和基于所设计的硬件平台的实时实验，表明控制系统设计合理，具有较好的性能，同时表明多边形(圆形)磁链方案优于六边形磁链方案。关键词：直接转矩控制；磁链观测；模糊控制；DSP；智能功率模块IPM研究类型：应用研究Subject：DirectTorqueControlSystemonDSPforAsynchronorsMotorSpecialty：PowerElectronicsandElectricDriverName：YongbinWangInstructor：MianhuaWang(S

4、ignature泌延玲粤垃(Signature)AbstractTheDirectTorqueControl(DTC)isasecondhighperformanceACmotorcontrolmethodaftertlleVectorContr01．TheDirectTorqueContr01attractsmoreandmoreattentionduetoitsrobustchamcteristicsMmplerealizationandexcellentdynamicresponse．Thispaperdis

5、cussessomeproblemsofit．ThepaperfirstexplainstherunningprincipleandthebasicframeworkoftheDirectTorqueControlsystemfortheasynchronousmotor,andaccordingtothearithmeticmodeloftheasynchronousmotorpresentsthearithmeticequationoffluxandtorqueinstatorcoordinatebymathe

6、maticaldeduction．Furthermore，aftertheanalysisofthestateofconverterswitches，thedualclosedloopcontroloffluxandtorqueisdiscussed．Onthebasiaofhexagonstatorfluxtracemethod、ⅣiⅡlBand-Bandcontr01．someimprovementsaremadeinthepaperonthekeysectorsuchastheobservationofmag

7、ncticfieldandanewschemeofpolygon(round)voltagevectorcontrolispresentedinordertorealizethefastregulationwhenthree—valueregulationisusedtoadjusttoque．Thecoreofthesystemmentionedinthispaperisthedigitalsignalprocessor(DSP)TMS320LF2407Aandcomposeshardwaredesignandc

8、ompletessoftwaredesignwithintelligentpowermodule(IPM)＼rectilyingdiodemoduleandperipheralcircuit．TheresultsofdigitalsimulationwithMATLAB／SIMULINKandreatimeexperimentbasedonthedesign