异步电动机直接转矩控制系统仿真研究

摘要

本文所做的对异步电动机直接转矩控制系统的仿真研究，是国防基金项目“电涡流测功机的智能PID控制”中的一部分。为了对被测试件进行各种加载性能试验，拖动被测试件的异步电动机必须随时快速、稳定地改变转速及转矩。采用直接转矩控制技术对此主动机进行控制，能很好地满足整个电涡流测功机系统对驱动性能的要求。 研究具体工作可归纳为以下几方面：介绍直接转矩控制技术及其在电涡流测功机智能PID控制系统中的应用；剖析传统直接转矩控制系统的构造，建立异步电动机直接转矩控制系统仿真模型，进行仿真试验；研究DTC产生较大转矩脉动的原因和目前的解决措施，设计一种新型控制策略，对新策略进行仿真试验的结果表明此方法能明显减小转矩脉动；采用VC++编制程序，控制PCL836多功能板卡输出频率可调的PWM脉冲，为新的DTC控制策略的应用打下基础。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题的目的及意义

1.2国内外对DTC的研究状况和进展

1.3论文所做的工作

第二章直接转矩控制研究与测功机系统

2.1电涡流测功机智能PID控制系统介绍

2.2测功机系统中的DTC技术

第三章交流调速技术与直接转矩控制概述

3.1交流调速技术原理

3.1.1交流电动机的控制性能问题

3.1.2变频电源问题

3.1.3交流调速技术障碍的解决

3.1.4交流调速的基本类型

3.1.5 PWM变频调速基本原理

3.2直接转矩控制概述

3.2.1直接转矩控制方法的核心思想及特点

3.2.2直接转矩控制系统的基本结构

3.2.3异步电动机的数学模型和等值电路

3.2.4异步电动机的磁链模型和转矩模型

3.2.5逆变器的8种开关状态

3.2.6定子电压空间矢量

3.2.7电压空间矢量对定子磁链和转矩的影响

第四章直接转矩控制系统建模与仿真

4.1磁链自控制模型

4.2转矩调节与磁链调节

4.3异步电动机在Simulink环境下的模型

4.4开关信号单元——电压状态的选择

4.5 DTC系统仿真模型总结构图

4.6仿真结果及分析

第五章 对传统DTC系统性能的改进

5.1传统DTC系统性能改进策略

5.1.1减小转矩脉动

5.1.2改善逆变器死区效应

5.2本文的新控制策略

5.2.1控制策略描述

5.2.2仿真结果及分析

第六章直接转矩控制系统的半实物仿真

6.1半实物仿真系统结构设计

6.2 PWM脉冲输出

第七章结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间参与的科研项目及发表的论文

致谢