交流异步电机直接转矩控制的低速性能优化研究

摘要

传统直接转矩控制系统存在磁链和转矩脉动的问题。在额定转速的30％以下的低速阶段，这些问题的存在将导致速度控制性能严重下降，甚至失控，这就限制了直接转矩控制的应用范围。提高直接转矩控制系统的低速性能是扩大其应用范围的关键。 本文对直接转矩控制系统中低速范围内存在的问题进行系统和全面的研究与探讨，分析问题产生的原因，指出系统改进的方向，并提出了一种基于U-I模型的定子磁链观测和补偿的新方法，以提高低速性能。该方法提出了以截止频率自适应低通滤波器代替传统U-I模型的纯积分环节，截止频率随着直流偏置和定子频率的变化而自适应地调整到最优，从而有效地抑制直流偏置和积分初值问题，并采用模糊控制器补偿引入低通滤波器造成的磁链角误差；同时提出了一种新的死区效应纯软件补偿方法，无需改动硬件设备。 在matlab的环境下，利用simulink工具箱中的电力系统模块建立了直接转矩控制系统的仿真模型。比较了传统的直接转矩控制系统和本文提出的改进的系统的低速阶段的仿真结果，仿真结果表明对直接转矩控制系统的低速性能的改善有明显的效果，证实了本文提出的算法的有效性。 最后设计了一个直接转矩控制的实验系统，选用TMS320F240芯片作主控芯片构成系统的硬件系统，用汇编与C语言的混和编程实现直接转矩控制。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章概述

第二章直接转矩控制的基本理论

第三章直接转矩控制低速阶段存在的问题分析

第四章直接转矩控制低速阶段性能优化研究

第五章直接转矩控制系统低速阶段性能仿真

第六章直接转矩控制系统硬件实现和软件编程

第七章结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文