基于模糊控制器的异步电机无速度传感器DTC系统研究

摘要

直接转矩控制是继矢量控制之后发展起来的又一高性能的交流调速技术，因其结构简单、转矩响应速度快、优良的静动态特性而得到迅速地发展。论文依据直接转矩控制的原理设计了基于模糊控制器的异步电机无速度传感器直接转矩控制系统，并进行了相关的实验研究。论文主要研究工作包括：
　　1.根据直接转矩控制理论设计了异步电机直接转矩控制系统，分析了传统直接转矩控制技术的优势与不足，并给提出了改进方案；重点介绍了基于空间电压矢量调制的直接转矩控制方案。
　　2.设计了用于转矩控制的模糊控制器，将模糊控制技术应用到直接转矩控制技术中；结合空间电压矢量调制技术，设计了基于空间矢量调制技术和模糊控制技术相结合的直接转矩控制系统。根据原理图在Matlab/Simulink下搭建了控制系统模型并进行了仿真，通过对实验结果的分析得出：空间矢量调制技术和模糊控制技术相结合的直接转矩控制能很好地改进直接转矩控制的缺陷、提高系统的控制性。
　　3.采用了模型参考自适应系统法对转速进行估算，建立了系统的仿真模型，进行了仿真验证，结果表明该方法能很好地对转速进行估算。
　　4.以TMS320F2812DSP为核心建立了硬件控制系统，通过软件编程实现了直接转矩控制系统的数字化控制，得到了比较理想的实验结果，进一步验证了论文设计的基于无速度传感器的直接转矩控制系统的可行性。

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图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1引言

1.2交流调速技术的发展

1.3无速度传感器理论

1.4模糊控制技术在交流调速理论中的应用

1.5本课题的研究内容

第二章 交流异步电机直接转矩控制理论

2.1坐标变换理论

2.2异步电机数学模型

2.3直接转矩控制基本理论

2.4直接转矩控制技术性能分析

2.5直接转矩控制系统的改进方案

2.6本章小结

第三章 模糊控制技术在直接转矩控制理论中的应用

3.1模糊控制基本概念

3.2模糊控制基本结构和原理

3.3模糊直接转矩控制系统方案

3.4空间电压矢量(SVPWM)控制技术

3.5 SVPWM控制算法的实现

3.6模糊控制系统仿真

3.7本章小结

第四章 基于MRAS的无速度传感器直接转矩控制系统

4.1无速度传感器控制技术转速辨识方法

4.2基于模型参考自适应系统转速辨识方法

4.3基于MRAS的无速度传感器直接转矩控制系统

4.4基于MRAS的无速度传感器直接转矩控制系统仿真

4.5本章小结

第五章 基于MRAS的直接转矩控制数字化实现

5.1异步电机直接转矩控制系统硬件结构

5.2异步电机直接转矩控制系统软件实现

5.3本章小结

第六章 实验结果分析及展望

6.1实验结果及分析

6.2全文总结及展望

参考文献

致谢

在校期间发表的学术论文以及科技成果