基于模糊观测器异步电机dtc系统研究

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1、第44卷第9期电力电子技术Vo1．44．No．92010年9月PowerElectronicsSeptember2010基于模糊观测器的异步电机DTC系统研究胡学芝(黄石理工学院，电气学院，湖北黄石435003)摘要：异步电机直接转矩控制是一种高性能的交流传动控制方式，其特点是应用空间矢量的分析方法，采用定子磁场定向．直接对电机的电磁转矩和定子磁链进行控制。缺点是低速时电机的定子电阻变化对直接转矩控制系统的性能影响大。介绍了一种基于模糊控制理论的定子电阻模糊在线观测器直接转矩控制系统，它有效提高了系统性能并且结构简单，磁链观测准确。以TMS320LF2407作为主控芯

2、片搭建了实验系统并进行了验证，结果表明控制效果好。关键词：异步电机；模糊观测器；智能功率模块；直接转矩控制中图分类号：TM343文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)09—0o63—02ResearchonDirectTorqueControlofInductionMotorBasedonFuzzyObserverHUXue—zhi(HuangshiInstituteofTechnology，Huangshi435003，China)Abstract：Thedirecttorquecontrolofinductionmotorisoneofthehig

3、hperformancecontrolstrategies．Itdirectlycontrolstheelectromagnetictorqueandstatorfluxbyusingtheanalyzingmethodofspacevectorandstatorfluxorientation．AimedatthelimitationofstatorresistanceidentificationdificultyinlowspeedrangeofDTC，thepapergivesasolvingscheme-一afuzzyDTCsystemhavingstatorr

4、esistancefuzzy-lineobserver，fuzzylogicisusedforestimatingthestatorresistance，witchcanimprovetheperformanceatlowspeedsofthesystem．Thestructureofthesystemissimple，thefluxorienvtationobservationisaccurate．TheTMS320LF2407Aisusedtodesignanexperimentalsystemandcarryoutexperiment．Theex·perimen

5、talresultsshowthatthesystempossessesexcellenttorqueandspeedperformance．Keywords：inductionmotor；fuzzyobserver；intelligentpowermodule；directtorquecontrolFoundationProject：SupportedbyFoundationofHunanEducationDepartment(No．B20083001)1引言2直接转矩控制系统基本原理及数学模型直接转矩控制(DTC)技术是继矢量控制后又一图1示出DTC原理图，系统主

6、要由转速PID控种新型的高性能交流电机变频调速技术，它借助于制器、滞环比较器、定子磁链和转矩观测器等单元组离散的两点式调节控制产生PWM信号，直接对逆变成。在DTC系统中，定子磁链的控制是关键，定子磁器的开关状态进行最佳控制．以获得转矩的高动态链可用W模型获得，它与电压关系为：性能【”。DTC系统结构简单，控制手段直接，计算过Ir=If(f{。一)d￡=fE=、／。+％程简化，对电机内部参数依赖较少，是一种很有发展f(1)前途的交流调速技术『21。I=j(。)，={()简述了异步电机直接转矩控制原理，详细介绍式中：，分别为在O／，／3轴上的分量；，i分别为定了异步电机

7、多变量数学模型和相关坐标变换。分析子电流i在，口轴上的分量。了电压空间矢量与定子磁链和电磁转矩关系．在此整流逆变基础上，建立了异步电机DTC模型。定子磁链观测是～本l=}cJ。DTC的关键技术．传统的W模型结构简单实用，但在低速区应用效果不好。针对DTC在低速范围内定f玲lI==：：定了电阻辨别子电阻辨识困难，提出一种解决方案，即带定子电阻llItp'lJ·定了磁链、电磁转矩估计模糊观测器的模糊直接转矩控制系统．采用模糊观测器估计定子电阻。最后以选择主控芯片型号为TMS320LF2407搭建了实验系统，进行了实验验证，图1DTC原理图结果表明控制效果