异步电机直接转矩控制系统智能控制方法的研究

摘要

作为一种新颖的控制方式，直接转矩控制同矢量控制相比，具有转子参数鲁棒性和结构上的简单性，但是在技术实现上，直接转矩控制系统难以获得如矢量控制那样宽广的调速范围。其根源主要在于低速转矩特性变差和稳态转矩脉动的存在。 在传统的直接转矩控制的基础上，本论文首先采用模糊控制策略替代原来的史密特触发器逆变器的开关状态，把磁链、转矩分为多个状态，根据磁链、转矩的不同状态选用最佳的电压状态矢量，从而使得控制的精确性大大提高，改善了系统的动静态性能。 为了进一步提高系统的性能，本文进一步提出了基于模糊神经控制的直接转矩控制方案。这种方案是用一个基于自适应模糊神经推理系统的控制器和一个空间电压调制器来取代滞环比较器和开关表。自适应模糊神经推理系统的控制器将模糊逻辑控制和人工神经网络结合起来，根据电磁转矩误差和定子磁链误差以及定子磁链角计算出一个参考电压，以使转矩和磁链在一个固定的时间周期内分别达到它们的给定值。然后用空间矢量调制法来将计算出来的这个电压进行合成。 本文对传统直接转矩控制感应电动机系统及直接转矩模糊控制感应电动机控制系统分别进行了仿真，并对基于模糊神经控制的感应电动机系统理论进行了研究。结果表明：使用模糊控制器驱动系统在起动和转矩阶跃变化时的动态响应有了改善，而稳态响应保持不变；基于模糊神经结构的直接转矩控制策略在低的采样时间和固定的开关频率下也能确保系统有很好的动态和稳态性能。较之模糊控制有一定的优越性。