基于SVPWM的感应电机直接转矩控制系统的研究-论文.pdf

《基于SVPWM的感应电机直接转矩控制系统的研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、74基于SVPWM的感应电机直接转矩控制系统的研究基于SVPWM的感应电机直接转矩控制系统的研究DirectTorqueControlofInductionMotorsBasedonSpaceVectorModulation林新涵张寅孩(浙江理工大学，浙江杭州310018)摘要针对传统的直接转矩控制转矩脉动大、开关频率不恒定等问题，提出了一种基于SVPWM技术的新型直接转矩控制系统，并利用MATLAB／SIMULINK仿真软件建立了系统模型。系统采用PI控制器调节磁链和转矩，可以得到能够准确补偿磁链和转矩的参考电压矢

2、量。逆变器的开关状态由SVPWM控制，可以保持逆变器开关频率恒定。实验结果表明该设计是正确的，并能有效的减小磁链和转矩脉动，保持开关频率固定，改善控制系统的性能。关键词：感应电机，直接转矩控制，Pl调节，空间矢量脉宽调制AbstractTosolvetheproblemsoflargetorquetippleandinconstantinverterswitchingfrequencyintheconventionaldirecttorquecontrolAnovelD丁Cmethodusingspacevector

3、pulsewidthmoduiation(SVPWM1isproposedandmodeledintheMAT—LAB／SIMULINK．PIcontrollersregulatethefluxandtorquerespectively．ThesynthesizedreferencevoltagevectorthatcouldexactlycompensatecurrentfluxandtorqueerrorsisgeneratedbyPIcontrolers．Theswitchstateofinverterisco

4、ntrol／；edbytheSVPWMtechniqueintheproposedDTCsystem，itmaintainsafixedswitchingfrequency．Simulationresultsshowthe．validityoftheproposedDTCsystem．Keywords：inductionmachine，directtorquecontrol，PIregulation，spacevectorpulsewidthmodulation本文通过PI调节产生参考电压矢量作为SVPWM的基准输入

5、电压，消除了转矩和磁链误差，实现简单，鲁棒性较好(仅用到定子电阻)。空间矢量脉宽调制技术(SVPWM)以电机获得逼近由正弦波供电的圆形旋转磁场为目标，具有转矩脉动小、噪声低、直流电压利用率高等优点。用参考电压矢量脉宽调制控制逆变器，能够保持逆变器开关频率恒定I1]。本文对该系统进行实验，并给出了实验结果，并对结果进行了分析。结果表明，该控制方案可以有效地减小感应电机直接转矩控制系统的磁链和转矩脉动，同时使逆变器的开关频率恒定，改善了直接转矩控制系统性能。1基于SVPWM的直接转矩控制原理传统的直接转矩控制是以转矩偏差

6、和磁链偏差直接指示逆变器的下一个开关状态，而新的控制方法是通过两个PI，利用两图1系统框图种偏差信号产生定子基准电压矢量，再利用空间矢量PWM调的电压值Ud、Uo，但电压空间矢量针对的是静止坐标系，则U小制技术对定子基准电压矢量进行调制，得到固定频率的逆变器U。变换到两静止坐标系下。其变换关系为：开关信号。下面将分步介绍DTC调速系统的控制原理]。㈩1．1控制系统框图转速给定∞与实际转速∞比较后的误差经转速PI调节器1．3基准电压矢量的生成后输出电磁转矩给定值。磁链给定和磁链反馈进行比较产生磁磁链矢量在以角速度旋转的

7、旋转参考坐标系下：表示式：链误差，经PI调节得到U。；转矩给定和转矩反馈，进行比较产生Il，。==Il，(2)转矩误差，经PI调节后得到Ua，Udq=Ud+ju。。经过d-q坐标到将旋转参考坐标系的d轴与定子磁链矢量ll，。对齐，则。=OL一13静止坐标系变换后，得到参考电压矢量U=IUdqle-~(O是磁8d，=0，定子电压矢量也可以表示为U。=Usd+U，则：链角)。以此来补偿当前转矩和磁链误差。直接转矩控制中滞环=十(3)调节器是转矩脉动的主要来源，现在以PI调节来取代滞环调节，对磁链和转矩误差进行连续的调节。

8、用SVPWM技术控制逆=‘。。l(4)变器的开关状态实现直接转矩控制策略，使电机的定子磁链矢式中：R。为定子电阻，‘I)。为定子磁链旋转角速度。量的运动轨迹逼近圆形，达到调速系统的转速快速跟踪给定转在此定子电压矢量下所产生的转矩T自为：速的目的。=萼『sq=导lI(5)1．2dq／e~变换由于转矩差和磁链差经过Pl调节后得到两相旋转坐标下由式(