基于模糊控制感应电机直接转矩控制系统

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1、万方数据基于模糊控制的感应电机直接转矩控制系统林辉(西安铁路职业技术学院，陕西西安710014)摘要：根据直接转矩控制理论，在Matlab6．5／Simulink下构造了一个感应电机直接转矩控制系统的仿真模型。为改善感应电机系统的动、静态品质，设计了模糊自适应Pl速度调节器，根据速度偏差与偏差变化率，通过模糊推理在线调整PI参数，提高系统的调速性能。仿真结果表明，这种模糊控制器具有比常规PID控制器更好的控制效果。关键词：模糊控制；直接转矩控制；感应电机；速度调节器中图分类号：TN919—34文献

2、标识码：A文章编号：1004—373X(2010)21—0151—03一DirectTorqueControlSystemofInductionMotorBasedonFuzzyControlLINHUi(Xi’allRailwayVoeationalTechnicalInstitute，Xi’an710014。China)Abstract：Asimulationmodelofthedirecttorquecontrol(DTC)systemforinductionmotorswasconstru

3、ctedwithMatlab6．5／Simulinkaccordingtotheprincipleofdirecttorquecontr01．InordertOimprovethestaticanddynamicperfor-mancesofinductionmotors，anovelfuzzyadaptivePIregulatorisproposed，whichadoptsafuzzycontrollertomodifythePIparameteraccordingtothespeederror

4、anditsvaryrate，andimprovesthespeedcontrolperformanceeffectively．Thesimula—tionresultsshowthatthefuzzycontrollerhasbettercontroleffectincomparisonwiththeconventionalPIDcontroller．Keywords：fuzzycontrol；directtorquecontrol；inductionmotor；speedregulator0引

5、言直接转矩控制(DTC)是继矢量控制技术之后又一先进电机控制技术，其结构简单、对电机参数不敏感、转矩响应迅速而被广泛应用口]。感应电动机直接转矩控制系统中，速度控制器大都是用PID控制器，传统的PID控制技术不能有效克服因电机参数变化、负载变化和非线性因素带来的影响，而模糊控制适应非线性时变、滞后系统的控制，具有鲁棒性强的优点[2]。在常规PID速度调节器由于参数固定而无法满足系统高性能调速的要求时，引入模糊控制技术构造速度模糊控制器，设计了一种模糊自适应PI速度调节器，根据速度偏差与偏差变化率，

6、通过模糊推理在线调整PI参数，有效地改进了直接转矩控制系统性能，达到了较好的控制效果。1直接转矩控制基本原理直接转矩控制的核心思想是以转矩为中心来进行磁链、转矩的综合控制。它不需要解耦电机数学模型，而收稿日期：2010-06—03基金项目：西安铁路职业技术学院2010年度立项课题：交流电机控制策略的仿真研究(XTZYl0G02)强调对电机转矩进行直接控制，即用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系计算和控制交流电动机的转矩。直接转矩控制的结构原理如图1所示，它由磁链估算、转矩估算、磁链位置估算、开关

7、表和调节器、逆变器等部分组成。其工作过程如下：首先由检测单元检测出电机定子电流和电压值、实际转速∞，然后输入到感应电机数学模型模块计算出或，妩和实际转矩值t。吼和吼通过磁链计算单元，得到定子磁链优的幅值I吼J和所在区间信号SN。实际转速CO和给定转速御’通过转速调节器得到转矩给定值T。‘。实际转矩Te与转矩给定值Te‘经转矩调节器处理后得到转矩开关信号R。磁链给定值I识’l与磁链反馈值I尘。{经磁链调节器处理后产生磁链开关信号吼口]。开关信号选择单元综合，％，TQ和SN，通过查表的方式得到逆变器开

8、关信号SU。k来控制逆变器提供合适的电压驱动感应电机运行。2模糊直接转矩控制系统设计模糊控制是一种典型的智能控制方法，以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制，其基本思想是把人类专家对特定被控对象或过程的控制策略总结成一系列控制规贝峨嗵社模糊推理151万方数据得到控制作用集，作用于被控对象或过程[4]。与传统的控制方法相比，模糊逻辑控制无需系统的精确数学模型，具有鲁棒性强，控制性能好的优点，更适合对复杂、非线性时变、滞后系统的控制西]。模糊自适应PI速度调