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《基于磁場(chǎng)定向的感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第i頁(yè)摘要感應(yīng)電機(jī)磁場(chǎng)定向控制從20世紀(jì)70年代首次提出以來(lái)，在完善控制理論、改進(jìn)控制算法等方面取得了顯著的成果。特別是微電子技術(shù)最新成果的應(yīng)用和高性能電力電子器件的使用，磁場(chǎng)定向控制已在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但這一領(lǐng)域的研究人員仍在進(jìn)行不懈的努力以簡(jiǎn)化計(jì)算和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以及提高磁場(chǎng)定向精度和系統(tǒng)性能。其中，理論和實(shí)踐上一次大的進(jìn)步是在20世紀(jì)80年代中后期，德國(guó)和日本科學(xué)家首先提出了感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制理論。由于該方法控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)電機(jī)參數(shù)的變化不敏感，以及轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)等突出的優(yōu)點(diǎn)，立即引起了廣大研究者的極大興趣。但是，這種方法的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大
2、、電流諧波成分重和定子磁鏈軌跡存在畸變等不足限制了對(duì)它的廣泛應(yīng)用。如何保持直接轉(zhuǎn)矩控制方法的優(yōu)點(diǎn)，又很好地避免其不足成為這一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文就此問(wèn)題重點(diǎn)討論了以下幾方面內(nèi)容。眾所周知，轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制的性能易受到轉(zhuǎn)子參數(shù)變化的影響，本論文在詳細(xì)分析轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制和定子磁場(chǎng)定向控制的基礎(chǔ)上，提出了一種新穎的定子磁場(chǎng)定向控制方法，通過(guò)解析的方法直接計(jì)算出d的給定電流，并對(duì)定子磁鏈進(jìn)行精確控制，該方法具有磁鏈與轉(zhuǎn)矩的響應(yīng)速度快，控制性能不受轉(zhuǎn)予參數(shù)影響的特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的分析，提出了一種直接轉(zhuǎn)矩控制的改進(jìn)方法。深入分析了定子電壓矢量與定子磁鏈和定子端同步角速之間的關(guān)系及其
3、求解方法，并采用轉(zhuǎn)子磁鏈分量計(jì)算穩(wěn)態(tài)同步角速度，以轉(zhuǎn)矩控制誤差的比例調(diào)節(jié)器對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，獲得一種計(jì)算定子端同步角速度的簡(jiǎn)單方法。以空間矢量調(diào)制方法來(lái)獲得逆變器的開關(guān)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了小的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和恒定的開關(guān)頻率。同時(shí)，本文就空間矢量調(diào)制的原理與諧波進(jìn)行了詳細(xì)的分析，給出了空間矢量調(diào)制的電壓解析計(jì)算式。另外，分析還表明在一個(gè)控制周期內(nèi)，將零電壓矢量均勻?qū)ΨQ地分配在有效電壓矢量之間，是減小轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)和電流諧波的較好方法。進(jìn)一步的分析表明，在定子磁鏈幅值保持恒定條件下。控制定子磁鏈的角速度等于穩(wěn)態(tài)電氣同步角速度與轉(zhuǎn)子電流幅值的導(dǎo)數(shù)乘上一個(gè)常數(shù)的和，可以實(shí)現(xiàn)快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)控制。據(jù)此，提出基于定子磁場(chǎng)定
4、向和基于轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的直接轉(zhuǎn)矩控制方法，并進(jìn)行了詳細(xì)的論述。實(shí)現(xiàn)了既能保持傳統(tǒng)直第ii頁(yè)西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)點(diǎn)，又能較好地克服其不足。在以上理論分析的基礎(chǔ)上，分別對(duì)本文所提出的新方法進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果證明了所提出方法的正確性。采用TMS320F2812數(shù)字信號(hào)處理器構(gòu)建了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制方法和基于磁場(chǎng)定向的直接轉(zhuǎn)矩控制方法的不同工況進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步證明了本文所提出方法的有效性。．關(guān)鍵詞：感應(yīng)電機(jī)，直接轉(zhuǎn)矩控制，磁場(chǎng)定向控制，空間矢量調(diào)制。西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第iii頁(yè)AbstractSincethefield—orie
5、ntedcontrolschemeforinductionmachinehasbeendevelopedfrom1970s，ithasgainedhugeSUCCESSinperfectingcontroltheoryandimprovingcontrolalgorithmetc．Itiswidelyusedinindustrywithadvancingofmicroelectronictechnology,moderncontroltheory,andhigh—performancepowerelectronicdevices．AlthoughthevectorcontrolofAC
6、machineshasmanyexcellentproperties，theresearchershavebeenattemptingtosimplifythecalculatingstepsandthestructureofthecontrolsystemtoimprovetheaccurationoffiled—orientedandtheperformanceofACmachinedrives．Amongthese．GermanyandJapanscientistsfirstlydevelopedanovelACmachinescontrolschemenamedasdirect
7、torquecontrolinthemidsttimeof1980s．ThisschemeischaracterizedbyconcisecontrolstructureandrobusttothevarianceofanACmotorsparameters．Itisalsocharacterizedbytherapidresponseoftorqueandflux．Thenthismethodisevokingthegreatinterest
