【正文】 本科畢業(yè)設計 題 目 感應電機無速度傳感直接 轉矩控制系統(tǒng)的設計 教學單位 電子電氣工程系 學生學號 20xx95014076 編 號 DQ20xxDQ076 畢業(yè)論文（設計）誠信聲明 本人聲明：所呈交的畢業(yè)論文（設計）是在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果，論文中引用他人的文獻、數(shù)據(jù)、圖表、資料均已作明確標注，論文中的結論和成果為本人獨立完成，真實可靠，不包含他人成果及已獲得 或其他教育機構的學位或證書使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的 任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 論文（設計）作者簽名： 日期： 年 月 日 畢業(yè)論文（設計）版權使用授權書 本畢業(yè)論文（設計）作者同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文（設計）的復印件和電子版，允許論文（設計）被查閱和借閱。本人授權青島農(nóng)業(yè)大學可以將本畢業(yè)論文（設計）全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等 復制手段保存和匯編本畢業(yè)論文（設計）。本人離校后發(fā)表或使用該畢業(yè)論文（設計）或與該論文（設計）直接相關的學術論文或成果時，單位署名為 。 論文（設計）作者簽名： 日期： 年 月 日 指 導 教 師 簽 名： 日期： 年 月 日 目 錄 一、設計正文 ????????????????????? （ 1） 二、附錄 1. 設計任務書 ???????????????????? （ 38） 2. 設計中期檢查報告 ? ???????????????? （ 40） 3. 指導教師指導記錄表 ???????????????? （ 41） 4. 設計結題報告 ??????????????????? （ 42） 5. 成績評定及答辯評議 ???????????????? （ 44） 6. 設計答辯過程記錄 ????????????????? （ 46） I 感應電機無速度傳感直接轉矩控制系統(tǒng)的設計 摘 要 :1985 年德國學者 Depenbrock 提出了異步電動機的直接轉矩控制(Direct Torque Control)變頻 調(diào)速思想，直接轉矩控制技術作為繼矢量控制之后出現(xiàn)的一種新型的現(xiàn)代交流電機控制技術，以其控制簡單、魯棒性強、動態(tài)性能好等優(yōu)點日益受到更多的關注。無速度傳感器技術的優(yōu)勢使得它成為目前電機控制研究熱點之一。兩者相結合構成的無速度傳感器直接轉矩控制系統(tǒng)也成為未來電機控制技術的發(fā)展方向之一。本文正是針對這一技術進行了一些研究。 本文從異步電動機數(shù)學模型出發(fā)，根據(jù)傳統(tǒng)直接轉矩控制原理中電壓矢量的選擇方法，推導了一個優(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，結合當前的磁鏈位置查表得到磁鏈電壓，再根據(jù)轉矩誤差信號得出當前的電壓矢量，對逆變器的開關狀態(tài)進行控制，產(chǎn)生適當?shù)?PWM信號，使電機的磁鏈沿近似六邊形軌跡運動的同時獲得高動態(tài)特性的轉矩響應。本文利用基于數(shù)字信號處理器 (DSP)開發(fā)的硬件系統(tǒng)，對六邊形磁鏈軌跡控制PWM 方法和直接轉矩控制方案進行了實驗研究，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。 關鍵詞： 直接轉矩； 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 的控制策略分類 ................................................................... 1 2 異步電機數(shù)學模型和電壓空間矢量 ..................................................................... 3 異步電動機的數(shù)學模型 ............................................................................... 3 電壓空間矢量 ............................................................................................. 10 3 控制系統(tǒng)硬件設計 ............................................................................................... 12 主電路的設計 ............................................................................................. 12 控制回路設計 ............................................................................................. 17 DSP 控制板 ........................................................................................... 17 4 系統(tǒng)軟件設計 ....................................................................................................... 22 直接轉矩控制的原理 ................................................................................. 23 定子磁鏈觀測器 ................................................................................... 24 磁鏈和轉矩的控制 ............................................................................... 26 磁鏈位置的判斷 ................................................................................... 28 電壓矢量選擇表 ................................................................................... 29 主程序設計 ................................................................................................. 31 子程序設計 ................................................................................................. 31 5 結 論 ....................................................................................................................... 34 致 謝 ........................................................................................................................ 35 [參考文獻 ].................................................................................................................. 36 1 1 緒 論 概述 現(xiàn)代電氣傳動技術以電機為控制對象、微處理器為控制核心、電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機構，在自動控制理論的指導下組成電氣傳動控制系統(tǒng)以達到控制電機轉速或位置的目的 [1]。 直 流電機存在結構復雜，使用機械換向器和電刷，使它具有難以克服的固有的缺點，如造價高、維護難、壽命短、存在換向火花和電磁干擾，電機的最高轉速、單機容量和最高電壓都受到一定的限制，所以交流電