【正文】 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 感應(yīng)電機(jī)無速度傳感直接 轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 教學(xué)單位 電子電氣工程系 學(xué)生學(xué)號(hào) 20xx95014076 編 號(hào) DQ20xxDQ076 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明 本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標(biāo)注，論文中的結(jié)論和成果為本人獨(dú)立完成，真實(shí)可靠，不包含他人成果及已獲得 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的 任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）版權(quán)使用授權(quán)書 本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文（設(shè)計(jì)）的復(fù)印件和電子版，允許論文（設(shè)計(jì)）被查閱和借閱。本人授權(quán)青島農(nóng)業(yè)大學(xué)可以將本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等 復(fù)制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）或與該論文（設(shè)計(jì)）直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時(shí)，單位署名為 。 論文（設(shè)計(jì)）作者簽名： 日期： 年 月 日 指 導(dǎo) 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日 目 錄 一、設(shè)計(jì)正文 ????????????????????? （ 1） 二、附錄 1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書 ???????????????????? （ 38） 2. 設(shè)計(jì)中期檢查報(bào)告 ? ???????????????? （ 40） 3. 指導(dǎo)教師指導(dǎo)記錄表 ???????????????? （ 41） 4. 設(shè)計(jì)結(jié)題報(bào)告 ??????????????????? （ 42） 5. 成績?cè)u(píng)定及答辯評(píng)議 ???????????????? （ 44） 6. 設(shè)計(jì)答辯過程記錄 ????????????????? （ 46） I 感應(yīng)電機(jī)無速度傳感直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 :1985 年德國學(xué)者 Depenbrock 提出了異步電動(dòng)機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制(Direct Torque Control)變頻 調(diào)速思想，直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)作為繼矢量控制之后出現(xiàn)的一種新型的現(xiàn)代交流電機(jī)控制技術(shù)，以其控制簡單、魯棒性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)日益受到更多的關(guān)注。無速度傳感器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)使得它成為目前電機(jī)控制研究熱點(diǎn)之一。兩者相結(jié)合構(gòu)成的無速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)也成為未來電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展方向之一。本文正是針對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了一些研究。 本文從異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型出發(fā)，根據(jù)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制原理中電壓矢量的選擇方法，推導(dǎo)了一個(gè)優(yōu)化的電壓矢量選擇表。利用該電壓矢量表，直接根據(jù)定子磁鏈的 ??、 軸分量，結(jié)合當(dāng)前的磁鏈位置查表得到磁鏈電壓，再根據(jù)轉(zhuǎn)矩誤差信號(hào)得出當(dāng)前的電壓矢量，對(duì)逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制，產(chǎn)生適當(dāng)?shù)?PWM信號(hào)，使電機(jī)的磁鏈沿近似六邊形軌跡運(yùn)動(dòng)的同時(shí)獲得高動(dòng)態(tài)特性的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。本文利用基于數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)開發(fā)的硬件系統(tǒng)，對(duì)六邊形磁鏈軌跡控制PWM 方法和直接轉(zhuǎn)矩控制方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 關(guān)鍵詞： 直接轉(zhuǎn)矩； DSP ；電壓矢量表 II Induction motor speed sensorless direct torque control system design Abstract : The strategy of Direct Torque Control is one of the variable frequency speedcontrol scheme, which was developed in 1985 by Prof. Depenbrock. The Direct Torque Control (DTC) technique attracts more and more attention after VectoControl theory because of its robust characteristic, simple realization and excellent dynamic advantages of speedsensorless technique have made it bee afocus of current motor control reseach the bination of these two techniques,speedsensorless DTC system bee one of the directions for motor control technique in future. In this paper, the scheme is investigated thoroughly. On the basis of the mathematical model of induction machine, an optimized voltage vector selection table was deduced based onthe theory of the tradition DTC. By utilizing the vector selection table, we can get it directly from the voltage vector select table after we attained three values, that is, the ??、 pfractions of the stator flux and current position of it. According to the torque error signal, we can get the current voltage vector under which the inverter will produce relevant PWM voltage signal to the motor terminals. High dynamic response of torque control of the induction motor is achieved as the stator flux moves along a hexagon approximately. We developed a hardware system based on Digital Signal Processor (DSP) and carried out DTC experiment on it, realizing the successful operation of the system. Keywords:DTC。 DSP。 voltage vector selection table III 目 錄 1 緒 論 ...................................................................................................................... 1 概述 ............................................................................................................... 1 交流異步電機(jī) 的控制策略分類 ................................................................... 1 2 異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和電壓空間矢量 ..................................................................... 3 異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ............................................................................... 3 電壓空間矢量 ............................................................................................. 10 3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................... 12 主電路的設(shè)計(jì) ............................................................................................. 12 控制回路設(shè)計(jì) ............................................................................................. 17 DSP 控制板 ........................................................................................... 17 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 22 直接轉(zhuǎn)矩控制的原理 ................................................................................. 23 定子磁鏈觀測(cè)器 ................................................................................... 24 磁鏈和轉(zhuǎn)矩的控制 ............................................................................... 26 磁鏈位置的判斷 ................................................................................... 28 電壓矢量選擇表 ................................................................................... 29 主程序設(shè)計(jì) ................................................................................................. 31 子程序設(shè)計(jì) ................................................................................................. 31 5 結(jié) 論 ....................................................................................................................... 34 致 謝 ........................................................................................................................ 35 [參考文獻(xiàn) ].................................................................................................................. 36 1 1 緒 論 概述 現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)以電機(jī)為控制對(duì)象、微處理器為控制核心、電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動(dòng)控制理論的指導(dǎo)下組成電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)以達(dá)到控制電機(jī)轉(zhuǎn)速或位置的目的 [1]。 直 流電機(jī)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用機(jī)械換向器和電刷，使它具有難以克服的固有的缺點(diǎn)，如造價(jià)高、維護(hù)難、壽命短、存在換向火花和電磁干擾，電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速、單機(jī)容量和最高電壓都受到一定的限制，所以交流電