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《異步電機直接轉矩控制系統(tǒng)的設計與應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、,^哪中南大學碩+學位論文摘要直接轉矩控制技術是20世紀80年代中期發(fā)展起來的一種新的調速方法,它是繼矢量控制技術之后又一種新型的高性能交流調速傳動控制技術。本文在詳細研究了異步電機的數(shù)學模型的基礎上,對直接轉矩控制的原理進行了深入的理論研究和分析。定子磁鏈觀測是直接轉矩控制系統(tǒng)中至關重要一環(huán),無論是定子磁鏈幅值或是相位觀測的準確性都將直接影響電壓狀態(tài)的正確選擇,從而直接影響系統(tǒng)的控制性能。本文詳細研究了異步電機三種磁鏈觀測模型:u—l模型,I—N模型和u—N模型,并分析了三種模型的優(yōu)缺點。結合三種模型的優(yōu)點,在本系統(tǒng)磁鏈觀測模
2、型中,電機運行在高速的時候采用u—I模型,低速的時候采用I—N模型。如何讓高低速模型之間的切換快速平滑穩(wěn)定且誤差小也就成了一個值得探討的問題。本文針對傳統(tǒng)滯環(huán)磁鏈切換模型存在的切換死區(qū)的缺陷提出了一種先進的模型切換方法。采用本文提出的模型切換方法提高了磁鏈觀測模型的準確性,改善了系統(tǒng)的靜動態(tài)性能。為了克服傳統(tǒng)直接轉矩控制方法中無法根據(jù)轉矩、磁鏈誤差的大小程度來選擇合適的電壓矢量的缺點,本文設計了多變量模糊控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的轉矩和磁鏈滯環(huán)調節(jié)器,同時設計了模糊自適應定PID速度調節(jié)器來取代傳統(tǒng)PID速度調節(jié)器。以上設計方法提高了系
3、統(tǒng)在轉矩發(fā)生突變的時候的響應速度,同時改善了電機運行性能。采用以上介紹的定子磁鏈計算方法和直接轉矩控制策略,并以TMS320F240作為CPU,外加轉速計數(shù)電路、采樣電路、PWM脈沖產生模塊、IPM(智能功率模塊)驅動與保護等硬件電路在一臺功率為2.2kw的交流異步電機上實現(xiàn)直接轉矩控制。實驗結果證明了該控制系統(tǒng)設計的有效性和正確性。關鍵詞直接轉矩控制,模糊控制,TMS320F240DSP,模糊PID國中南大學碩士學位論文ABSTRACTThetechniqueofDirectTorqueControlhasbeendevelo
4、pedfrom1980’S.Followingthevectorcontroltechnique,bythequickdevelopment,DTChasbeenane、,vhighperformanceACdrivingtechnique.InthisthesistheauthormadeastudyofasynchronousmotorandDTC.ThestatorfluxcalculationofDTCiSveryimportanttothesystemofDTC.ThestatorfluxcalculationofDT
5、ChasthreemethodsincludingU—Imethod,I—Nmethod,U—Nmethod.Becauseallofthethreemethodshavedisadvantage.wehavetoadoptU—ImethodwhenthemotorworksinhighspeedandadoptI—Nmethodwheninlowspeed.Buthowtoswitchbetweentwospeedmodulesbecomesatroubleproblem.Thispaperdesignsanewmethodf
6、orspeedmodulesswitching.TraditionaIDTCsystemhasashortcomingthatitcall’tdistinguishthevalueoftorqueandstatorflux’Semr1’0overcomethisdisadvantageoftraditionalDTC,akindoffuzzycontrolleriSadopted.WealsodesignfuzzyPIDvelocityadjustortoinsteadtraditionalPIDvelocityadjustor
7、.Thedesignsaboveimprovetheeffectofasynchronousmotor.AdoptingtheDTCmethodintroducedaboveandthestatorfluxcalculation,theresultsaretestedbymeansofDSPandIPM.Theresultsprovethatthecontroldesigniseffective.KEYWORDSdirecttorquecontrol,fuzzycontrol,TMS320F240DSP,fuzzyPIP原創(chuàng)-陛
8、聲明本人聲明,所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了論文中特別加以標注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得中南大學或其他單位的學位或證書而使用過的材料。與我共同工作的同志對本研究所