一种改进的空间矢量调制的异步电机直接转矩控制系统

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基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法的研究

基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法的研究异步风力发电机直接转矩控制是风力发电系统中的核心技术之一，其能够确保发电系统的安全运行和高效输出。

在传统控制方法中，由于异步发电机特性的不确定性以及外部环境干扰的影响，控制精度和效率较低。

而基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法能够解决这些问题，并具有出色的控制性能和稳定性。

本文将对此方法进行深度研究和详细阐述。

1. 基于SVPWM的风力发电机直接转矩控制原理SVPWM即空间矢量脉宽调制技术，它是一种高效的PWM控制方法，能够将三相交流电压转换为两个合成对称的方波信号，从而实现对电机速度和转矩的精密控制。

同时，SVPWM也能够有效减小齿槽谐波以及换相过程中的电压尖峰，保证电机运行的平稳性和稳定性。

异步风力发电机的直接转矩控制主要应用了磁场定向控制和电流内环闭环控制原理。

在该控制方法中，电机的速度和位置信息由编码器或者传感器获取，并通过转速控制器反馈至控制器。

根据此信息，控制器能够实现对电机输出磁场定向电流以及转矩电流的控制。

具体来说，SVPWM控制方法主要分为三个步骤：1）采样输入电压和电流信号，并进行四象限运算，确定电机转矩和位置信息。

2）将电机电流信号转化为abc坐标系下的矢量信号，计算出合成矢量以及其所在扇区。

3）根据合成矢量和扇区，进行开关管的开关控制，实现磁场定向和转矩控制。

在SVPWM控制过程中，关键是要确定合成矢量和扇区。

首先，通过坐标变换将三相电流转换为abc坐标系下的矢量；其次，根据矢量的和差性和相邻矢量的夹角，计算出合成矢量以及其所在扇区。

最后，根据合成矢量与各相基波的相对关系，确定开关管的开关方式和时序，实现对电机转矩和速度的控制。

2. 基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法的实现基于SVPWM的异步风力发电机直接转矩控制方法的实现主要包括以下步骤：1）采集电机的速度和位置数据，通过速度控制器实现转速反馈，控制电机的速度。

异步电机控制方法

异步电机控制方法
异步电机是电动机中常见的一种，其控制方法比较复杂。

为了能够更好地控制异步电机，现在有了许多先进的控制方法。

本文将从以下几个方面来阐述异步电机的控制方法：
1. 电流向量控制方法
电流向量控制方法是一种目前广泛使用的控制方法，它通过对电流的控制来实现对异步电机转速的精准控制。

该方法可以实现对电机的恒速、变速以及调整负载等方面的控制，同时还具有反馈控制等特点。

该方法的实现需要使用电流传感器以及电流反馈回路等设备。

2. 空间矢量调制方法
空间矢量调制方法是一种比较先进的控制方法，它可以根据工作状态的不同，自动调整电机的控制器，从而实现对电机的更加精细的控制。

该方法需要使用先进的数字信号处理器等设备来实现，并且需要具备较高的精度和灵敏度。

3. 直接转矩控制方法
直接转矩控制方法是一种比较简单的控制方法，它可以实现对异步电机的转速以及转矩等方面的控制。

该方法需要使用电流传感器来检测电机的电流，然后利用PID控制器等算法实现对电机的控制。

该方法的优点是实现较为简单，适用性广泛。

4. 神经网络控制方法
神经网络控制方法是一种较为新颖的控制方法，它通过在电机控制器中嵌入神经网络，实现电机运行过程的智能化控制，从而能够更好地实现对电机的控制。

该方法需要丰富的数据和先进的算法支持，是一种很有前景的控制方法。

总的来说，异步电机控制方法涵盖了诸多方面，我们需要根据实际情况和控制目标选取合适的控制方法。

不同的控制方法有不同的优点和适用范围，我们需要根据实际需求来进行选择，并进行适当的改进和创新，从而更好地提高电机控制的精度和效率。

基于改进离散空间矢量调制的直接转矩控制系统

要：出一种基于离散空间矢量调制（ＳＭ）提ＤＶ技术的异步电机直接转矩控制（Ｔ）ＤＣ的改进算法，并
对其进行仿真研究。在ＤＶＳＭ技术中，每个采样周期分为３个相等的时间段，每个时间段中作用１电压矢个量。改变这３个电压矢量的作用顺序，不会改变最终的控制目标，是对转矩脉动有很大影响。通过分析每但个采样周期中的转矩波形，到优化的电压矢量选择表。在ＭＡＬＢＳｍｕｎ得ＴＡ／ｉｌｋ下对ＤＶＤＣ系统进行建ｉＳＭ— Ｔ
（ｅａｔｎｆｎｔｍｎａｏｎｉｅｎ，ｈｎｈｉｉｏｇＵｉｒｔ，０００ＤｐｒｔｓｕｅｔｉｎＥｇｅｒｇＳａｇａＪｏＴｎｎｖｓｙ２０３）ｍｅｏＩｒｔｎｉａｅｉ
ＡｓａｔＡｐｏｅｉｃｔｑｅｃｎｏ（Ｔｂｔｃ：ｎｉｒｖｄｄｅｔｏｕｏｔｌＤＣ）ａｇｒｈａｅｎｄｓｒｔｓａｅｖｃｒｏｕａｏＤ・ｒｍｒｒｒｌｉｍｂｓｄｏｉｅｅｐｃｅｔｄｌｉｎ（Ｓｏｔｃｏｍｔ
ＶＭ）ｉｐｅｅｔｄａｄｉｉｌｉｓａｃｅｏｍｄｎＤＶｃｎｑｅｏｅａｐｉｅｏｉｄｄｉｏｓｒｓｎ，ｎｓｓａｏｒｅｒｈｉｐｒｒｅ．ＩＳＭｔｈｉｕ，ｎｍｌｇｐｒｉｄｖｅｔｅｔｍｕｔｎｅｓｆｅｓｎｉｓｉｄｎ
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基于改进离散空间矢量调制的直接转矩控制系统

空间电压矢量的异步电机直接转矩控制的研究的开题报告

空间电压矢量的异步电机直接转矩控制的研究的开题报告一、课题背景异步电机作为一种广泛使用的电动机，其控制方式也在不断地发展与完善。

直接转矩控制（DTC）是一种新型的控制方式，能够在不需要转速和位置传感器的前提下，实现异步电机的高性能控制。

同时，DTC也能够显著提高异步电机的转矩响应能力，适用于各类工业控制场合。

空间电压矢量（SVPWM）技术是现代电机控制技术的一项重要内容，其优点是可以减小交流谐波、提高电机效率，具有鲁棒性和高控制精度等特点。

因此，将SVPWM技术与DTC技术相结合，可以实现异步电机的高性能控制。

本课题旨在研究异步电机的直接转矩控制和空间电压矢量控制相结合的控制策略，并通过仿真实验验证该控制策略的有效性和性能表现。

二、课题研究目的1. 了解异步电机的基本原理和常用控制策略；2. 研究直接转矩控制技术和空间电压矢量控制技术的原理及其优缺点；3. 研究异步电机直接转矩控制与空间电压矢量控制相结合的控制策略；4. 建立异步电机直接转矩控制与空间电压矢量控制相结合的仿真模型，并进行仿真实验；5. 评估该控制策略对异步电机性能的影响和优化控制效果。

三、课题研究内容和思路1. 异步电机控制基础知识和直接转矩控制技术的原理研究；2. 空间电压矢量控制技术的研究，并分析其在异步电机控制中的应用；3. 异步电机直接转矩控制与空间电压矢量控制相结合的控制策略研究；4. 建立异步电机直接转矩控制与空间电压矢量控制相结合的仿真模型，并进行仿真实验；5. 分析控制策略的有效性和性能表现，并进行优化。

四、课题预期成果1. 学习掌握异步电机直接转矩控制和空间电压矢量控制技术的基本原理和应用；2. 对异步电机直接转矩控制和空间电压矢量控制相结合的控制策略有深入的了解；3. 建立异步电机直接转矩控制与空间电压矢量控制相结合的仿真模型；4. 分析该控制策略对异步电机性能的影响和优化控制效果；5. 撰写一篇学术论文，并进行学术汇报。

一种新型异步电机直接转矩控制策略研究

年第6期5一种新型异步电机直接转矩控制策略研究刘刚1任一峰1林都1赵敏2（1.中北大学，太原030051；2.北京茨浮测控技术研究所，北京101101）摘要异步电机调速系统中，传统直接转矩控制不能满足高精度调速的要求。

在分析了异步电机直接转矩控制基本原理的基础上，提出了一种基于空间矢量脉宽调制（SVPWM ）的直接转矩控制方法。

通过Matlab/Simulink 对该系统进行仿真，仿真结果表明：空间矢量脉宽调制直接转矩控制能够有效地减少电动机转矩和磁链的脉动。

关键词：异步电机；直接转矩控制；交流调速系统Research on a New Method for Direct Torque Control of Induction MotorLiu Gang 1Ren Y ifeng 1Lin Du 1Zhao Min 2（1.North University of China ,Taiyuan 030051；2.Academy of Beijing Servo technology,Beijing 101101）Abstr act In speed modulation of induction motor,traditional DTC controller can ’t fulfill speed modulation in large-scale and high precision.The principle of direct torque control for asynchronous motor is presented,give a method of direct torque control based on SVPWM.A simulation with Matlab/Simulink is carried out,simulation results show that it effectively reduces the pulsation of torque and magnetic flux linkage.Key words ：asynchronous motor ；direct torque control ；AC speed modulation system1引言直接转矩控制是继矢量控制后交流调速领域中一门新兴的控制方法，其特点是采用空间电压矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算并控制电机的转矩和磁通，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节产生PWM 信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能[1]。

一种改进的异步电机无速度传感器的直接转矩控制系统

提出的方法取得了良好的控制效果。
关键词：直接转矩控制异步电动机磁链辨识模型参考自适应系统模糊控制
［中图分类号］Ｔ４［Ｍ３３文献标志码］Ａ［文章编号］１０３８（０２００１３００— ８６２１）４－０３—０
ＡｎＩｒｖｄＩｄｃｉｎＭｏｏｅｄＳｎｏｌｓｒｃｒｕｎｒｌｓｅｍｐｏｅｎｕｔｔｒＳｐｅｅｓｒｓＤｉｔＴｏｑｅＣｏｔｏｏｅｅＳｙｔｍ
ｃｎｒｌｅｏｒｄｕｅｔＩｐａａｅｅｓｏｈｐｅｄｎｃｎｔｙｔｍａａｔｒｏｉｏｅｔｅｏａｅｏｈｅｗｈｏｅｃｎｒｌｏｔｏｌｒｔｅｃｈｅＰｒｍｔｒｆｔｅｄｅｎｅｅｏｈｅｓｓｅｐｒｍｅｅｓｔｍｐｒｖｈｅｐｒｒｎｃｆｔｆｍｌｏｔｏ
（）３
（响应迅速，是一种具有高静、动态性能
的交流调速方法。在高性能的ＤＣ中，Ｔ转速的闭环控制环节
一
般是必不可少的。通常采用光电编码器等速度传感器来进行
电磁转矩方程：
Ｌｉ＋Ｌｉ，，
转速检测，但速度传感器的使用增加了系统的安装难度及成本。本文用一种新的磁链观测方案观测定子磁链，并将其作为参考模型，构成新的模型参考自适应系统ＭＡ（ｄｌｅｒｎｅＡＲＳＭｏｅＲｆｅｃ．ｅｄｐｖｙｔ，以在全速度范围内准确辨识速度，ａｔｅＳｓｍ）可ｉｅ同时用模糊速度调节器代替传统Ｐ调节器，Ｉ进一步改善了直接转矩控制在全速范围内的性能，尤其是极低速的性能。

浅析异步电动机直接转矩控制系统

- 79 -工业技术０　前言基于交流调速具有显著的优越性，以电力电子器件及计算机技术的不断发展为支撑，20世纪90年代以来，异步电动机变频调速技术得到了快速发展。

目前广泛研究应用的调速技术有恒压频比控制方式、矢量控制、直接转矩控制等。

相比于其他变频调速技术，直接转矩控制具有系统结构简单、动态性能更好、鲁棒性强等优势。

该文就异步电动机的直流转矩控制做了简要分析。

１　直接转矩控制技术的应用背景及发展现状直接转矩控制技术是20世纪80年代中期诞生的，美国学者A．B．Plunkett 1977年在IEEE 杂志上首次提出，德国鲁尔大学的德彭伯罗克教授于1985年第一次进行实际应用。

该技术的提出较大程度地解决了矢量控制等技术存在的问题，如计算量较大、控制系统结构复杂等。

但是传统的直接转矩控制也存在低速范围内转矩脉动大等缺陷，随着技术的发展，新型直接转矩控制技术不断出现，传统技术存在的问题得以不断改善。

当前，日、美、德等国家都致力于该技术的开发，其趋势不断向最优的全数字化发展。

如直接转矩控制中引入DSP 芯片，加强了数据处理的实时性、快速性以及数字控制功能，实现了数据监视、诊断和保护等。

再如，将现代控制理论的多种控制策略如非线性控制、模糊控制、神经网络控制等应用到直接转矩控制中，弥补其固有的一些缺陷，提高系统的动态和鲁棒性能等。

目前，主要的新型直接转矩控制技术有3种。

1）直接转矩无差拍控制。

该技术是一种离散化的直接转矩控制系统。

依据异步电动机的数学模型，得出转矩偏差与电动机各物理量间的数学关系，可消除定子磁链模值以及电磁转矩动、静态误差。

从技术上，该系统逆变器的开关频率得以提高并保持稳定，无滞环比较器，电压谐波减少，电机的低速性能提高，缺点是该技术依赖电机参数，计算量较大，算法实现难度高[1]。

2）直接解耦控制（DDC）。

有2种方法，一种含有PI 调节器即PI-DDC，该法消除转矩脉动能力强，动、静态特性较好，纵使转速极低（5rad/sec），转矩脉动也很小，主要问题是计算量比较大，因为该法需同时估计定子磁链和转子磁链；另一种就是预测直接解耦控制即P-DDC。

基于空间矢量调制技术的永磁同步电机直接转矩控制系统的研究的开题报告

基于空间矢量调制技术的永磁同步电机直接转矩控
制系统的研究的开题报告
一、研究背景
永磁同步电机（Permanent Magnet Synchronous Motor，PMSM）
具有高效率、高动力密度和良好的调速性能，已经在电车、电机车、电
机飞机、电动船舶等领域得到广泛应用。

永磁同步电机的控制技术一直
是学界和工业界关注的热点问题，目前广泛采用的方法是矢量控制法和
直接转矩控制法。

其中，直接转矩控制法因为无需进行磁场定向，控制
方式简单，响应快，性能优越，成为研究的热点。

二、研究目的
本论文旨在研究基于空间矢量调制技术的永磁同步电机直接转矩控
制系统，通过建立电机动态数学模型，分析永磁同步电机的运行特性和
转矩控制策略，并开发实时控制算法。

最终实现永磁同步电机的高效稳
定控制，提高电机的运行效率和性能。

三、研究内容和方法
本论文的研究内容主要包括永磁同步电机的数学模型、直接转矩控
制算法、空间矢量调制技术和控制系统实现等方面。

具体研究内容如下：
1. 永磁同步电机的数学模型建立，分析电机的运行特性、动态响应
特性和控制策略。

2. 基于空间矢量调制技术，设计永磁同步电机直接转矩控制算法。

实现电机高效稳定控制，提高电机性能和运行效率。

3. 开发基于DSP芯片和模拟电路的控制系统，并进行实时控制测试。

四、预期结果和意义
本论文的预期结果是实现永磁同步电机的高效稳定控制，验证研究方法的有效性和可行性。

该研究可为永磁同步电机的控制和应用提供新思路和新技术，促进电机技术的进一步发展。

基于空间矢量PWM的新型直接转矩控制系统

基于空间矢量PWM的新型直接转矩控制系统
祝龙记
【期刊名称】《电气传动》
【年(卷),期】2005(35)4
【摘要】传统的直接转矩控制存在着转矩脉动大,低速性能差、开关频率不固定等问题.提出了一种基于空间矢量PWM调制的新型直接转矩控制方法,将该控制方法应用到异步电动机调速系统,不仅易于用TMS320F2407型DSP的全数字化实现,而且输出的转矩脉动小、电流谐波低、开关频率固定.实验结果显示,该调速系统有着良好的动态性能和全范围的调速精度.
【总页数】3页(P11-13)
【作者】祝龙记
【作者单位】安徽理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM343
【相关文献】
1.基于DSP的新型无速度传感器直接转矩控制系统的研究 [J], 李磊;胡育文
2.基于新型变结构控制策略的直接转矩控制系统研究 [J], 邓国璋
3.基于TMS320LF2407的新型直接转矩控制系统 [J], 雷丹;袁爱进;陈汝义
4.基于固定矢量作用时间的新型直接转矩控制系统 [J], 徐艳平;钟彦儒;于宏全
5.基于空间矢量PWM的新型直接转矩控制系统仿真 [J], 徐艳平;钟彦儒
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一种新型异步电机直接转矩控制系统

程度上解决了矢量变换控制中计算复杂、性易特
受电动机参数变化的影响、际性能难以达到理实
论分析结果等一些重要技术问题。其控制系统的转矩响应迅速且无超调，一种具有较高动态响应是
０前言
直接转矩控制技术是在上个世纪８０年代中期继矢量变换控制技术之后发展起来的一种异步电动机变频调速控制技术，被称之为 “ 接自控制 ” 也直。和矢量控制不同，接转矩控制不采用解耦的方直式，在算法上不存在旋转坐标变换，是通过检测而
真结果证明，控制方法具有较好的动态响应和较强的鲁棒性。该
关键词：直接转矩控制；步电动机；真异仿
中图分类号：Ｍ０．Ｔ３１２
文献标识码：Ａ
文章编号：０ — ５１２０）４０３ — ４１１４５（０７０ — ００００
Ａｂｔａｃ：Ａｒｃｏｑｏｔｏｙｔｍｆｉｕｔｏｔｒｗａｓｃｎｓｒｔｄｗｉｔａ／ＳｍｕｉａｅｎｔｅｍａｈｅａｉｓｒｔｄｉｅｔｔｒｕｅｃｎｒｌｓｓｅｏｎｄｃｉｎｍｏｏｏｔｕｃｅｔＭａｌｂｉｌｎｋｂｓｄｏｈｔｍｔｃｈｍｏｕｅｏｎｕｃｉｎｍｏｏ．Ｔｈｏｇｈｘｅｉｄｌｆｉｄｔｏｔｒｒｕｈｔｅｅｐｒｍｅｎｍｕｌｔｄｂｈａｌｂ，ｔｅｗａｅｏｍｆｓａｏｏｔｇｔｅａｅｙｔｅＭｔａｈｖｆｒｏｔｔｒｖｌａｅ，ｓａｏｒｃｒｅ，ｔｔｕｒｎｔｒｔｒｓｅｅｅｔｏｇｅｉｏｑｎｄｔｔｒｆｕｒｉｅｏｏｐｅｄ，ｌｃｒｍａｎｔｃｔｒｕｅａｓａｏｘｗｅｅｇｖｎ．Ｔｈｅｓｍｕｌｔｏｅｕｔｏｉｒｄｈｉｏｔｏｅｈｄｈｄｌｉａｉｎｒｓｌｓｃｍｆｍｅｔｓｃｎｒｌｍｔｏａｈｉｈｒｄｎａｃｒｓｎｅａｏａａｉｅｙｓｒｇｒｒｕｔｅｓｇｅｙｍｉｅｐｏｓｎｄｃｍｐｒｔｖｌｔｏｎｅｏｂｓｎｓ．Ｋｅｏｄｓｄｒｃｏｑｅｃｎｒｌ；ａｙｃｒｎｕｓｍｏｏ；ｓｍｕｌｔｏｙｗｒ：ｉｅｔｔｒｕｏｔｏｓｎｈｏｏｔｒｉａｉｎ

异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真

异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真一、本文概述随着电力电子技术和控制理论的不断发展，异步电动机直接转矩控制系统（Direct Torque Control, DTC）已成为电动机控制领域的重要研究方向。

该控制系统以其快速响应、高鲁棒性和简单的结构特性，在电力驱动、工业自动化、新能源汽车等领域具有广泛的应用前景。

本文旨在通过MATLAB仿真平台，对异步电动机直接转矩控制系统进行深入研究和探讨。

本文将首先介绍异步电动机直接转矩控制的基本原理和主要特点，包括其与传统矢量控制方法的区别和优势。

随后，将详细阐述异步电动机的数学模型，以及DTC系统中转矩和磁链的控制策略。

在此基础上，利用MATLAB/Simulink仿真软件，构建异步电动机DTC系统的仿真模型，并对仿真模型中的关键参数和模块进行详细设计。

本文的重点在于通过仿真实验，分析异步电动机DTC系统的动态性能和稳态性能，探讨不同控制参数对系统性能的影响。

将针对仿真结果中出现的问题和不足，提出相应的改进措施和优化策略，以提高DTC系统的控制精度和稳定性。

本文将对异步电动机直接转矩控制系统的未来发展趋势和应用前景进行展望，为相关领域的研究人员和工程师提供参考和借鉴。

二、异步电动机直接转矩控制系统理论基础异步电动机直接转矩控制系统（Direct Torque Control, DTC）是一种高效的电机控制策略，旨在直接控制电机的转矩和磁链，从而实现快速动态响应和优良的控制性能。

与传统的矢量控制相比，DTC具有算法简单、易于数字化实现、对电机参数变化不敏感等优点。

异步电动机DTC系统的理论基础主要建立在电机转矩和磁链的直接控制上。

在DTC中，通过检测电机的定子电压和电流，利用空间矢量脉宽调制（Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM）或滞环比较器（Hysteresis Comparator）等控制手段，直接计算出所需的电压矢量，以实现对转矩和磁链的快速调节。

异步电机直接转矩控制模糊DSVM控制策略

Ｂｓｎｔｃｎｌｆｉｒｔｓａｅｖｃｒｄｌｉｎ（ＳａｅｏｅｔｈｏｇｏｓｅｐｃｅｔｕａｏＤＶＭ）ａｄｆｚｏｔｌｔｉ’ ｐｒｐ — ｄｈｅｏｙｄｃｅｏｍｏｔｎｚｃｎｒ，ｓａｅｒｕｙｏｈｐｏ
ＸＩＧｕ — ｕＨＵｅ— ｕ，ＹＵｈｕ— ｉｏｈａ，，ＷｉｈａＳｏｙ，ＧＵＩＷｅ — ｕｉｈａ
（．ｏｅｅｏｆｒｔｎＳｉｃｎｎｉｅｉｇＣｎａＳｕｈＵｉｅｓｙＣａｇｈ１０３Ｃｉａ１ＣｌｇｆｎｍａｏｃｅｅａｄＥｓｅｒ，ｅｔｌｏｔｎｖｒｔ，ｈｎｓａ０８，ｈｎ；ｌＩｏｉｎｎｎｒｉ４
ｓｔｈｎｅｅｃｘｓｅＣｎｅｔｎｌｉｃｏｑｅｃｎｒｌｆｉｄｃｉｎｍｏｏｗｓｅｄｒｎｅｗｉｉｇｆｑｎｙｅｉｔｉｔｏｖｎｉａｒｔｒｕｏｔｕｔｔｒｉｌｐｅａｇ．ｃｒｕｎｈｏｄｅｔｏｏｎｏｎｏ
ｐｓｓａｃｎｒｌｓａｅｙｔｍｐｖｅｐｒｒｎｃｆｌｗ—ｐｅＤＳｏｅｏｔｔｔｇｏｉｒｅｔｅｆｍａｅｏｏｒｏｈｏｏｓｅｄ，ＶＭｙｔｅｉｔｃｎｌｇｓｕｅｏｓｎｓｓｅｈｏｏｉｓｄｔｈｙｐｄｃ９ｔｐｓｏｅｔｒｖｌｇ，ｗｉｈｍａｅｅｎｍｂｒｏｏｓｅｄｚｎｓｖｃｏｏｔｇｍ￣ｅｏｒｕｅ１ｙｅｆｃｏｏｔｅｖａｈｃｋｓｔｕｅｆｌｗ—ｐｅｏｅｅｔｒｖｌｅｍｃｈａｎａｎｃｕａｙｏｑｏｔｏｅｕａｏ，ａｕｚｏｉｏｔｏｌｓｓｄｔｓｌｃｏｔｅａｄｇｉｓａｃｒｃｆｔｒｅｃｎｒｌｒｇｌｔｒｎｄｔｅｆｚｙｌｇｃｃｎｒｌｒｉｕｅｅｅｔｔｅｖｌｇｏｕｈｅｏｈａｖｃｏｎｉｉｔｒｕｐｌ．Ｓｍｕａｉｎｒｓｌｒｖａｅｌｒｅｔｒｕｐｌ，ｃｒｅｔｄｓｒｏ，ｅｔｒｔｉｈｂｔｏｑｅｔｐｅｉｌｔｕｔｐｅｔｔｔａｇｏｑｅｔｐｅｕｒｎｉｏｔｎｏｉｏｅｓｏｈｈｉｔｉ

基于空间矢量脉冲宽度调制的异步电机直接转矩控制系统

石油化工自动化AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY第55卷第2期2019年4月Vol. 55, No. 2Apr. 2019基于空间矢量脉冲宽度调制的异步电机直接转矩控制系统金爱娟"，徐峥鹏b ,王居正* ,田晓雯",鲍思源"，陶伟涵“(上海理工大学a.光电信息与计算机工程学院;b.机械工程学院，上海200093)摘要：基于直接转矩控制算法的基础上，分析了三相异步电机的数学模型•介绍了直接转矩控制算法各部分的原理•得岀利用滞环比较器正确选择电压空间矢量的方法。

通过对传统直接转矩控制方法中转矩脉动问题的分析•研究了有效减小转矩脉动的方法。

选用基于空间电压矢量脉冲宽度调制的直接转矩控制算法(TDC-SVPWM)减小转矩脉动，并介绍了该算法的原理。

通过Matlab 中的Simulink 模块,分别搭建传统直接转矩控制(TDC)系统和基于电压空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)的直接转矩控制系统的仿真模型•对比两者的仿真结果•进一步验证了改进后的直接转矩控制系统对改善电磁转矩脉动的有效性。

关键词：三相异步电机中图分类号：TP273直接转矩控制空间矢址脉冲宽度调制文献标志码：B文章编号：1007 - 7324(2019)02 - 0023 - 07Direct Torque Control System of Induction Motor Based onSpace Vector Pulse Width ModulationJin Aijuan 3, Xu Zhengpeng b <• Wang Juzheng 3 ,Tian Xiaowen a ,Bao Siyuan 3, Tao Weihan a(University of Shanghai for Science and Technology, a. College of Photoelectric Informationand Computer Engineering ； b. Mechanical College, Shanghai, 200093, China)Abstracts : Based on direct torque control algorithm, mathematical model of three-phase asynchronous motor is analyzed ・ The principle of each part of direct torque control algorithm is introduced. The method of choosing voltage space vector correctly by hysteresis comparator is obtained . By analyzing the torque ripple problem of traditional direct torque control method, the effective method of reducing torque ripple is studied. Direct torque control algorithm based on space voltage vector pulse width modulation (SVPWM) is adopted to reduce torque ripple, the principle of the algorithm is introduced . By Simulink module in Matlab, simulation models of traditional direct torque control system and direct torque control system based on voltage space vector pulse width modulation are set up respectively ・ By comparing the simulation results of these two systems, the effectiveness of the improved direct torque control system in improving the electromagnetic torque ripple is further verifie 止Key words ： triple-phase asynchronous motor ； direct torque control ； space voltage vector pulse width modulation异步电机广泛应用于工业机器人、机床等高性能传动系统，具有高转矩、鲁棒性好、维护量小等优点。

第8讲异步电动机的直接转矩控制系统

4
ω *r
T*e ωr
2、直接转矩控制系统的原理
Ψ *s Ψs
Te
和VC系统一样，直接转矩控制控制系统分别控制异步电动机的转矩(转速)和磁链，转速调节器ASR的输出作为电磁转矩的给定信号T*e，在T*e后面设置转矩控制环，它可以抑制磁链变化对转速的影响，从而使转速和磁链系统近似解耦。因此，从总体控制结构上看，直接转矩控制系统(DTC)和矢量控制系 5 统(VC)是一致的，都能获得较高的静、动态性能。
3
鉴于电气机车等具有大惯量负载的运动系统在起、制动时需要快速瞬态转矩响应，1985年德国鲁尔大学的Depenbrock 教授研制了直接自控制系统(DSR)，并提出了直接转矩控制理论，该理论采用转矩模型和电压型磁链模型，以及电压空间矢量控制PWM逆变器，实现转速和磁链的砰－砰控制(BangBang Control) 。这在很大程度上解决了矢量控制中计算控制复杂、特性易受电动机参数影响的问题。
a
U 5 ( 001)

U 6 (101) 14

图8-1 电压空间矢量
二、电压空间矢量对定子磁链和转矩的控制作用
1、定子磁链与定子电压的关系 d s u s Rs is (8 12) dt d s 忽略定子电阻的影响： s u (8 13) dt s u s t (8 14) 通过改变定子电压矢量的大小、方向及所作用的时间就能对定子磁链矢量进行调节。
8
综前所述，直接转矩控制，采用电压空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算控制交流电机的转矩，采用定子磁场定向，借助了离散滞环调节(Bang-Bang控制)产生PWM信号，直接对逆变器开关状态进行最优控制，以获得转矩的高动态性能。

异步电机直接转矩控制

注：在转速环里，利用转矩反馈直接控制电动机的电磁转矩，因而得名：直接转矩控制。
直接转矩控制系统主要特点
在具体控制方法上，DTC系统和VC系统有所不同， ⑴ 转矩和磁链的控制采用Bang—Bang控制器，并在PWM逆变
器中直接用这两个控制信号产生电压的SVPWM波形，从而避开了将定子电流分解成转矩和磁链分量，省去了矢量旋转变换和电流控制，简化了控制器的结构； ⑵ 选择定子磁链作为被控量，而不像VC系统那样选择转子磁链，计算磁链的电压模型不受转子参数变化的影响，提高了控制系统的鲁棒性。
•电压空间矢量 Vs V jV
•a-b-c系系坐标变换（3 / 2)
Vs 23[Vab＋Vbcej23 Vcaej43 ]
(1)
•按3 / 2变换关系，可定出逆变器输出8个电压空间矢量的
空间位置
幅值大小
转向
以
开
关
状
态
（
S
a
S
b
S
）
c
＝1
0
0为
例
据
图
2
有
：
Va
＝
b
＋
Vbc＝0
E
Vca＝－ E
S0 不变－Te
0
Te
说明实际转矩 Te
瞬时值在
T
e
Te
间变化
平均值 Te＝ Te
3、转矩与定、转子磁链 s ，r的关系
•
Te
KT Lm
s
r
KT Lm
s
r s in
s , r
s ,
大
r
小
恒
定
时
，
T e s in

基于DSP的空间矢量调制直接转矩控制系统

基于DSP的空间矢量调制直接转矩控制系统
金花;黄明;梁旭
【期刊名称】《大电机技术》
【年(卷),期】2006(000)002
【摘要】文中论述了基于DSP的一种异步电机直接转矩控制新方法,即通过定子磁链偏差和转矩偏差计算出下一个控制周期内需要加在电机定子绕组上的电压矢量,然后利用SVPWM(空间脉宽调制)技术合成该矢量,利用DSP实现上述算法.实验表明,该方法可以较好地抑制电磁转矩脉动,控制效果良好.
【总页数】3页(P32-34)
【作者】金花;黄明;梁旭
【作者单位】大连交通大学,辽宁,大连,116028;大连交通大学,辽宁,大连,116028;大连交通大学,辽宁,大连,116028
【正文语种】中文
【中图分类】TM303.1
【相关文献】
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5.基于空间矢量脉冲宽度调制的异步电机直接转矩控制系统 [J], 金爱娟;徐峥鹏;王居正;田晓雯;鲍思源;陶伟涵
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基于SVPWM的异步电机直接转矩控制系统研究

基于SVPWM的异步电机直接转矩控制系统研究
周立求
【期刊名称】《湖北理工学院学报》
【年(卷),期】2008(024)001
【摘要】介绍了一种以TMS320LF2407A为核心的异步电机直接转矩控制系统.系统采用空间电压矢量脉宽调制技术得到逆变器的开关控制信号.实验结果表明,采用SVPWM 技术的异步电机直接转矩控制系统实现简单、性能优良,大大改善了电机的运行品质,提高了电压利用率.
【总页数】5页(P1-4,24)
【作者】周立求
【作者单位】黄石理工学院电气与电子信患工程学院,湖北,黄石,435003
【正文语种】中文
【中图分类】TM346
【相关文献】
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2.基于DSP的SVPWM异步电机控制系统研究 [J], 高海洲
3.基于SVPWM的异步电机直接转矩控制系统仿真研究 [J], 牛明波;魏清汉;王德全
4.基于SVPWM的异步电机直接转矩控制系统仿真研究 [J], 牛明波;魏清汉;王德全
5.基于DSP的异步电机SVPWM调速系统研究与实现 [J], 白世禄;
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