異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制

電子通信論文編號:TX131 字數(shù):17042.頁數(shù):44  

目    錄
摘    要  I
Abstract   II
第1章 緒論  1
1.1交流調(diào)速控制策略的現(xiàn)狀和發(fā)展   1
1.2無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀  3
1.2.1直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展概況  3
1.2.2無速度傳感器技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4
1.3 無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制存在的問題   7
1.4 本文所做的工作和意義  8
第2章 直接轉(zhuǎn)矩控制的基本理論   10
2.1三相交流異步電機的數(shù)學(xué)模型   10
2.2 三相電壓型逆變器數(shù)學(xué)模型和電壓空間矢量   12
2.3 直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理 14
2.3.1 定子磁鏈控制   15
2.3.2 定子磁鏈滯環(huán)設(shè)計  16
2.3.3 電磁轉(zhuǎn)矩控制   17
2.3.4 電磁轉(zhuǎn)矩滯環(huán)設(shè)計   18
2.4小結(jié)   19
第3章 異步電動機的轉(zhuǎn)速辨識   20
3.1基本仿真框圖   20
3.2無速度傳感器的設(shè)計   23
3.3 基于磁鏈模型的轉(zhuǎn)速辨識   25
3.3.1 基于磁鏈模型的仿真框圖  25
3.3.2磁鏈辯識模型存在的問題  26
3.4 小結(jié)   26
第4章 無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的計算機仿真   27
4.1 區(qū)域判斷  28
4.2 最佳開關(guān)表的選擇   28
4.3 無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩的計算機仿真   30
4.3.1 仿真結(jié)構(gòu)框圖  30
4.3.2 仿真結(jié)果及分析   30
4.4 設(shè)計無速度傳感器時所存在的問題  34
4.5 改善無速度傳感器的性能  34
4.6 小結(jié)  35
第5章 結(jié)論與展望  36
參 考 文 獻  37
致    謝   40

摘    要
隨著電力電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展，各類電機控制技術(shù)不斷得到發(fā)展。其中直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)(DTC)作為繼矢量變換控制之后又一項新型的現(xiàn)代交流調(diào)速控制技術(shù)，其思路是把交流電機與逆變器看作一個整體對待，采用空間電壓矢量分析方法進行計算，免去了矢量變換的復(fù)雜計算。控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，魯棒性強、靜動態(tài)性能好、便于實現(xiàn)全數(shù)字化等到優(yōu)點，所以得到了越來越廣泛的重視。無速度傳感器技術(shù)是當前交流傳動領(lǐng)域中的研究熱點，由于速度傳感器的安裝不僅增加了系統(tǒng)的成本，而且存在安裝不便、維修困難等缺點，因而用軟件代替速度傳感器來辨識轉(zhuǎn)速，即無速度傳感器技術(shù)，具有非常好的應(yīng)用前景。
本論文從異步電機的數(shù)學(xué)模型出發(fā)，介紹了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理，并且對無速度傳感器技術(shù)進行了深入的研究，建立了基于磁鏈的速度辨識方案的數(shù)學(xué)模型，并將它應(yīng)用到直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中進行仿真。
本論文用Matlab/Simulink軟件進行仿真,構(gòu)建了不同速度范圍的辨識方案的仿真模型，并將它們直接應(yīng)用于直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，對無速度傳感器的異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行了仿真研究。仿真結(jié)果說明了所建模型的正確性, 控制系統(tǒng)具有滿意的辨識精度、優(yōu)良的動靜態(tài)性能和較高的控制效果。為滿足交流調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡單化，在降低成本的同時，提高系統(tǒng)的整體可靠性，無速度傳感器調(diào)速系統(tǒng)的研究成為交流傳動中一個重要的研究課題。

關(guān)鍵詞：異步電機；直接轉(zhuǎn)矩控制；無速度傳感器；仿真

Abstract
Recently with the development of power electronic techniques,computer control techniques and automatic control techniques,many kinds of inducdion motor control techniques are improved greatly.Among them the Direct Torque Control(DTC) technique attracts more and more attention after vector control theory because of its robust characteristics,simple realization and excellent dynamic response.Direct Torque Control takes the parameter of torque as its control control object,and it based on stator coordinate.As a result,DTC system is a fected by fewer parameter of the motor and has less complex structure and fewer calculations.Since it was brought forward,Direct Torque Control has been taken serious attention by domestic and foreign scholars. The speed sensorless method is a heated-spot in the field of AC drive nowadays. Mechanical speed sensor not only increases the cost, but also has the disadvantage of inconvenient fixing and maintenance. The speed sensorless method, that is, application to software instead of mechanical speed sensor, has good prospects.
This paper builds a mathematic model for asynchronous motor and tells the basic principle of direct torque control. This paper studies emphatically speed sensorless techniques , the mathematic models of speed identification schemes based on rotor flux linkage force is simulation and is applied in DTC system.
The paper uses Matlab/Simulink to simulate DTC system and constructs different simulation models in various speed range and simulates.The simulation results are shown and it suggests that the model is right and the control system has satisfactory identification precision,excellent dynamic and static performances and high control effect. In order to simplify the structure of alternating current speed adjusting of system,reduce the cost,and improve the system performance,the speed estimation withoutspeed sensor is an important trend of modern AC drive.

Key Words: Asynchronous Motor; Direct Torque Control; Speed Sensorless; Simulation