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《異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、文章編號(hào)：1005-6548(2004)02-0111-03異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真研究侯杰：，侯紫迖2，高秀枝2(11太原供電分公司，山西太原郵編;21山西大學(xué)工程學(xué)院，山西太原030013)EmulationReseavchofAsynchronismMotorsDirectTorgueControlHOUJie三收稿□期：2004-03-04作者簡(jiǎn)介：侯杰(W70-)，男，河北吳橋人，太原供電分公司保護(hù)自動(dòng)化所工程師，從節(jié)遠(yuǎn)動(dòng)工作;,HOUZi2da2,GAOXiu2zhi2(11TaiyuanPowerSupplyCompany,Taiyuan03001
2、25China;21EngineeringCollegeofShanxiUniversi2ty,Taiyuan030013’China)摘要：闡述了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理，并利用MATLAB軟件對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行了仿真矸究，揭示了直接轉(zhuǎn)矩控制的特點(diǎn)，對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制的實(shí)現(xiàn)和改善提供了仿真依據(jù)。關(guān)鍵詞：異步電機(jī);直接轉(zhuǎn)矩控制；Matlab仿真中圖分類號(hào)：TM301.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AAbstract:Thispaperpresentsthefundamentalprinciplesofdirecttorquecontrol(DTC),andDTCwasemulateda
3、ndresearchedwithMatlabsoft，therthecharacteristicofDTCwasrevealed，thustheerrtulationalfoundationofDTC’srealizationandiirkprovementwasprovided.KeyWords:ACasynchronousmotor;directtorquecontrol;Matlabemulation引言在交流異步電機(jī)的變頻調(diào)速中，矢量控制方玆的提出具有劃時(shí)代的意義。但在實(shí)際應(yīng)用中，由汙矢量控制所需的轉(zhuǎn)子磁鏈參量難于準(zhǔn)確觀測(cè)；系紉性能受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大:
4、且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過程中所用矢S旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜。使得矢W:控制的實(shí)際效果難于迖到理想分析的結(jié)果。直接轉(zhuǎn)矩控制(DirectTorqueControl，簡(jiǎn)稱DTQ變頻凋速技術(shù)，是近十幾年來繼矢量控制變頻調(diào)速技術(shù)之后發(fā)展起來的1種新型的高性能的交流變頻調(diào)速技術(shù)。1985年由德國(guó)魯爾大學(xué)的Depenbrock教授首次提出。該技術(shù)在很大程度上解決了前述矢量控制的三大不足，并以新穎的控制思想簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前該技術(shù)已成功的應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上1。近幾年，直接轉(zhuǎn)矩控制的研究更加深人。將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制等智能控制方法與直
5、接轉(zhuǎn)矩控制相結(jié)合，是研究直接轉(zhuǎn)矩控制的一個(gè)重要手段。用DSP或CPU實(shí)現(xiàn)DTC系統(tǒng)的全數(shù)字化也是一個(gè)重要的發(fā)展方向2。1直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理在DTC的分析中，采用空間矢量的數(shù)學(xué)分析方法。異步電動(dòng)機(jī)的等效電路如下頁(yè)圖1所示。該等效電路是在正交定子坐標(biāo)系(《?//坐標(biāo)系）上描述異步電動(dòng)機(jī)的。其中各量均用瞬時(shí)值表示乂、“1,為定子轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流；W為定子隹壓；?為定子轉(zhuǎn)子磁鏈；m為電角速度（機(jī)械角速度與極對(duì)數(shù)的乘積）；A,“為主電感，定轉(zhuǎn)子湄電感；兒、/^為定子轉(zhuǎn)子電阻，j%為反映轉(zhuǎn)子輔出的反電勢(shì)。由此電路可列出以下公式：講=if,Rx)dt,(1)(2)T=A丄2La
6、
7、講
8、
9、y/
10、，.sii^=三P吻fi-講/fl）。（3）式中：r為轉(zhuǎn)矩，為極對(duì)數(shù)。圖1異步電動(dòng)機(jī)等效電路圖由式（3）可見，在實(shí)際運(yùn)行中，保持定子磁鏈與轉(zhuǎn)子磁鏈幅值不變，而要改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩可以通過改變磁通角0來實(shí)現(xiàn)。異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是采用電壓型逆變器向電機(jī)供電，利用逆變器的幵關(guān)特點(diǎn)，通過不斷切換電壓狀態(tài)，即不斷切換電壓空間矢量，使定子磁鏈的軌跡逼近圓形，并通過零電S矢量的穿插調(diào)節(jié)來改變轉(zhuǎn)差頻率，直接對(duì)逆變器的幵關(guān)狀態(tài)進(jìn)行最佳控制，從而控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及;M變化率，電機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩同時(shí)按要求快速變化。2基于Matlab的仿真框圖對(duì)異步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)
11、矩控制系統(tǒng)進(jìn)行建模仿真，可以在建立實(shí)際系統(tǒng)之前了解系統(tǒng)的特性，根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，從而即可減少硏究成本，又能得到最優(yōu)的系統(tǒng)性能。Matlab是工程上廣泛應(yīng)用的計(jì)算機(jī)仿真軟件。它具有強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算能力和繪圖能力。采用matlab編寫程序，避免了傳統(tǒng)的繁雜的編程過程。特別是matlab帶有很多專業(yè)的模塊，在各個(gè)領(lǐng)域都能方便的應(yīng)用。使用matlab最終建立的異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型如圖2所示。整個(gè)仿真模型系統(tǒng)主要由8部分組成:逆變器模塊異步電機(jī)模塊龜壓變換模塊龜流變換模塊磁鏈轉(zhuǎn)矩觀測(cè)模塊磁鏈控制器模塊轉(zhuǎn)矩控制器模塊屯壓狀態(tài)選擇模塊。其中，逆變器模塊和異
12、步電機(jī)模塊
