【正文】 The end of our life, and can meet many things really do? 而窮盡我們的一生，又能遇到多少事情是真正地非做不可？ 三相異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究 33 During my childhood, think lucky money and new clothes are necessary for New Year, but as the advance of the age, will be more and more found that those things are optional。s 21 win. Michel Platini, president of European football39。t agree with the disciplinary action your employer has taken against you your employer dismisses you and you think that you have been dismissed unfairly. For more informu, take advice from one of the anisations listed under Further help. Employment tribunals are less formal than some other courts, but it is still a legal process and you will need to give evidence under an oath or affirmation. Most people find making a claim to an employment tribunal challenging. If you are thinking about making a claim to an employment tribunal, you should get help straight away from one of the anisations listed under Further help. ation about dismissal and unfair dismissal, see Dismissal. You can make a claim to an employment tribunal, even if you haven39。隨著控制性能的不斷提高，直接轉(zhuǎn)矩控制在傳動(dòng)領(lǐng)域會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)必將有所突破。最后，在上述理論的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了經(jīng)典直接轉(zhuǎn)矩控制算法的原理和系統(tǒng)框架，并在 Matlab/Simulink 中建立了系統(tǒng)的仿真模型，進(jìn)行了帶載調(diào)速仿真，觀測(cè)了定子磁鏈、定子電流、電磁轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速以及母線(xiàn)電壓等重要物理量 ， 然后指出了經(jīng)典的直接轉(zhuǎn)矩控制存在的三個(gè)主要問(wèn)題：磁鏈、轉(zhuǎn)矩和電流脈動(dòng)大；開(kāi)關(guān)頻率不固定；低速性能不佳。（ 4）磁通軌跡改善。 (3)總體控制結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，僅僅需要簡(jiǎn)單的 PI 調(diào)節(jié)器和滯環(huán)比較器；此外，由于采用了空間電壓矢量的概念，直接通過(guò)數(shù)字量控制逆變器的通斷，使得控制大大簡(jiǎn)化，非常有利于 DSP 實(shí)現(xiàn)。m2 速度 PI 模塊系數(shù)： kp=30， ki=200 仿真結(jié)果如 和圖 所示。 在美國(guó)的一些大學(xué)里， MATLAB軟件正成為對(duì)數(shù)值，線(xiàn)性代數(shù)以及其他一些高等應(yīng)用數(shù)學(xué)課程的 輔助教學(xué)的有力工具；在工程技術(shù)界， MATLAB也被用來(lái)構(gòu)建與分析一些實(shí)際課程的數(shù)學(xué)模型，其典型的應(yīng)用包括數(shù)值計(jì)算，算法預(yù)測(cè)與驗(yàn)證，以及一些特殊矩陣的計(jì)算應(yīng)用，如自動(dòng)控制理論，統(tǒng)計(jì)，數(shù)字信號(hào)處理，圖像處理，系統(tǒng)辨識(shí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。 MATLAB的英文是 MATRIX LABORATORY(矩陣實(shí)驗(yàn)室 )的縮寫(xiě)，被譽(yù)為“巨人肩膀上的工具”。 本章小結(jié) 本章給出了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖，并介紹了三種定子磁鏈估計(jì)的模型。 調(diào)速的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)矩控制，矢量變換的目的就是實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制。在六分之一個(gè)周期內(nèi)，定子磁鏈的幅值在拐角處達(dá)到最大，而后再減小，在下一個(gè)拐角處又一次達(dá)到最大。它是將定子磁鏈幅值和觀測(cè)到的定子磁鏈幅值的差值送入 PI 調(diào)節(jié)器，輸出所需要的電壓空間矢量分量，方向與 定子磁鏈空間矢量平行，用來(lái)調(diào) 節(jié)定子磁鏈幅值。 三相異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究 19 再考慮轉(zhuǎn)矩的控制，由前面分析已知，增大夾角 ? ，可以增大電磁轉(zhuǎn)矩，減小 ?則相應(yīng)減小電磁轉(zhuǎn)矩。在經(jīng)典 DTC 控制理論中，定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩的控制都是通過(guò)滯環(huán)比較器實(shí)現(xiàn)的。電流調(diào)節(jié)器就會(huì)輸出補(bǔ)償信號(hào)加到積分單元的輸入端，以修正 和電流值，直至 完全等于 為止， 才為零，電流調(diào)節(jié)器才停止調(diào)節(jié)。 由定子電流與轉(zhuǎn)速來(lái)確定定子磁鏈的方法稱(chēng)為 in 模型法。磁鏈觀測(cè)模型，共有三種形式 : ui模型、 in模型、 un模型。可以通過(guò)估計(jì)定子磁鏈交，直軸分量值 Dψ 和 Qψ 確定 sΨ 的空間相位 sρ 和幅值 *sΨ 。 本章分析了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理，對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制和矢量控制進(jìn)行了比效性分析。 表 逆變器輸出的相電壓和線(xiàn)電壓 對(duì)表 所示的定子三相電壓進(jìn)行 3/2 變換可以得到表 ，根據(jù)表 可 以在 а β 坐標(biāo)系上得到 8 個(gè)基本電壓空間矢量，如圖 所示。如果在 時(shí)刻，施加零電壓空間矢量或反向電壓空間矢量，則定子磁鏈靜止不動(dòng)或反向旋轉(zhuǎn)，磁通角減小，轉(zhuǎn)矩相應(yīng)減小。 直接利用逆變器的六種工作開(kāi)關(guān)狀態(tài)，簡(jiǎn)單地得到正六邊形的定子磁鏈軌跡，用于控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。 電壓空間矢量對(duì)定子磁鏈的影響 對(duì)于式 (23)，若忽略定 子電阻壓降的影響，則有 : ssssu dtu dt??????????????? (25) 所以定子電壓和定子磁鏈之間是積分關(guān)系，該關(guān)系見(jiàn)圖 。在直接轉(zhuǎn)矩控制中需要轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速這個(gè)參數(shù)，通常情況下是采用加裝速度傳感器的方法來(lái)獲取速度信息，但是在復(fù)雜的實(shí)際情況中，加裝傳感器不僅非 常麻煩，而且會(huì)帶來(lái)額外的成本，因此，采用一定的算法來(lái)估計(jì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速非常有必要。 三相異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究 6 直接轉(zhuǎn)矩控制算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 針對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制算法的種種不足，世界各國(guó)的研究者就進(jìn)行了大量的工作，也取得了相當(dāng)多的成果。 (3)在定子磁鏈觀測(cè)時(shí)采用了 U． I 模型，導(dǎo)致在低速運(yùn)行區(qū)間，由于死區(qū)效應(yīng)、定子電阻壓降以及采樣噪聲的影響，使得定子磁鏈觀測(cè)結(jié)果產(chǎn)生較大偏差，嚴(yán)重影響直接轉(zhuǎn)矩控制在低速區(qū)間的控制性能。 在這些方法中，尤其以直接轉(zhuǎn)矩控制最為引人注目。 因此，為了滿(mǎn)足不斷發(fā)展的實(shí)際需求，同時(shí)減小能源損耗，延長(zhǎng)電機(jī)壽命，必須不斷發(fā)展高性能、高精度的交流電機(jī)調(diào)速技 術(shù)。在能源開(kāi)采、工業(yè)生產(chǎn)以及交通物流等等領(lǐng)域中，電機(jī)傳動(dòng)設(shè)備更是必不可少的，可以說(shuō)它與我們的生活息息相關(guān)。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)一誕生，就以自己新穎的控制思想，簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，優(yōu)良的靜態(tài)性能受到了普遍的關(guān)注和得到了迅速的 發(fā)展。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 2021 年 5 月 15 日設(shè)計(jì)題目 三相異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究 學(xué)生姓名 曲世彪 學(xué) 號(hào) 20212252 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 09 級(jí) — 2 班 指導(dǎo)教師 王曉晨 院系名稱(chēng) 電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院 三相異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究 I 目 錄 中文摘要： ............................................................ 1 關(guān)鍵詞： .............................................................. 1 Abstract: ............................................................. 2 Keywords: ............................................................. 3 1 緒論 ............................................................... 4 課題 研究的背景、目的及其意義 ..................................... 4 直接轉(zhuǎn)矩控制算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................. 6 2 直接轉(zhuǎn)矩控制的理論基礎(chǔ) ............................................. 6 三相異步電 機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ........................................... 6 三相異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ............................................... 6 電壓空間矢量對(duì)定子磁鏈的影響 ......................................... 8 電壓空間矢量對(duì)電機(jī) 轉(zhuǎn)矩的影響 ......................................... 9 逆變器以及基本空間矢量的概念和原理 .............................. 10 3. 直接轉(zhuǎn)矩控制的控制原理 ........................................... 12 定子磁鏈?zhǔn)噶靠臻g位 置檢測(cè) ........................................ 13 定子磁鏈、轉(zhuǎn)矩和扇區(qū)的計(jì)算 ...................................... 14 定子磁鏈估計(jì) ........................................................ 14 電磁轉(zhuǎn)矩估計(jì) ....................................................... 18 定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩的控制 ........................................ 18 磁鏈調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié) .............................................. 20 起動(dòng)問(wèn)題 ........................................................ 21 直接轉(zhuǎn)矩控制與傳統(tǒng)的矢量控制比較 ................................ 21 直接轉(zhuǎn)矩控制的特點(diǎn) ................................................. 22 DTC 與矢量控制的比較 ................................................ 22 本章小結(jié) ........................................................ 23 4. 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真和性能分析 ................................. 23 關(guān)于 MATLAB 軟件 ................................................. 23 MATLAB 軟件簡(jiǎn)介 ................................................. 24 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的 Matlab／ Simulink 仿真 ......................... 24 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的性能優(yōu)缺點(diǎn)分析 ................................ 26 本章小結(jié) ........................................................ 27 三相異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究 II 結(jié)論 ................................................................. 28 謝辭 ................................................................. 30 [參考文獻(xiàn) ] ........................................................... 31 三相異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究 1 三相異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制研究 中文 摘要： 對(duì)于三相異步電機(jī)來(lái)說(shuō)，直接轉(zhuǎn)矩控制（ DTC）是一種高性能的變頻調(diào)速控制方案。 DTC 的研究雖然已取得了很大進(jìn)展，但是它在理論和實(shí)踐上還不夠成熟，如低速性能差、脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩大