【正文】 這四年里所有的收獲都來(lái)自老師的指導(dǎo)和教誨，正是老師們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活上無(wú)微不至的關(guān)懷，使我充實(shí)而快樂的渡過了我的本科學(xué)習(xí)階段。 兩種控制方法的比較分析由以上仿真實(shí)驗(yàn)可知，六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有如下所述的特點(diǎn)：(1) 六邊形磁鏈的控制方法簡(jiǎn)單，進(jìn)行控制時(shí)只需要進(jìn)行兩種調(diào)節(jié)，通過電壓空間矢量控制磁鏈?zhǔn)蛊淠軌蜓刂呅诬壽E運(yùn)動(dòng)：蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 (2) 在六邊形磁鏈控制中，每個(gè)區(qū)段只根據(jù)有效電壓矢量和零電壓矢量通過判斷即可；(3) 功率器件的開關(guān)次數(shù)較少，因此減少了功率器件的損耗：(4) 在六邊形控制方法下，電流和轉(zhuǎn)矩將產(chǎn)生較大的脈動(dòng)。??)(Wbs。0]u0Table 4Table 3Table 2Table 1MultiportSwitch1MultiportSwitchMemoryLookupTable (2D)1Constant Add4Location_N3Torque_Q2Flux_Q1R_direction圖 電壓矢量選擇模塊 近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制原理的仿真MATLAB/Simulink 平臺(tái)下搭建的近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型參見附錄 B。0]u4[0。1Sabc[1。??圖 定子磁鏈軌跡蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 電壓（V）時(shí)間 （ s ）0 604020020406080 圖 定子 a 相電壓時(shí)間 （ s ）電磁轉(zhuǎn)矩Te (N ?m）0 24681012圖 電磁轉(zhuǎn)矩蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 0 0102030405060時(shí)時(shí)時(shí)s時(shí)時(shí)時(shí)時(shí)r/min時(shí)圖 電機(jī)轉(zhuǎn)速可見，在電機(jī)轉(zhuǎn)速很低時(shí)，計(jì)算誤差較大，造成磁鏈軌跡畸變得比較厲害。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置如下：電動(dòng)機(jī)類型選擇鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)，額定功率參數(shù)設(shè)定為，額定轉(zhuǎn)速參數(shù)設(shè)定為為 1440r/min，額定頻率參數(shù)設(shè)置為 50HZ；逆變器直流電源 E 取 100V。 異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)的開關(guān)變換狀態(tài)轉(zhuǎn) 向扇區(qū)Q? T扇區(qū) 1 扇區(qū) 2 扇區(qū) 3 扇區(qū) 4 扇區(qū) 5 扇區(qū) 6?)0(5u)(4)10(6u)(2)10(3u)(77701?1623154T)()(5)(4)(6)(2)(30?Qu170u70u17逆向（R=1順時(shí)針） ?2354061)(6)(2)(3)1()(5)(4T707070??5u146u23u1Q)(2)(3)(1)(5)(4)(60701707正向（R=0逆時(shí)針） ?1T54623蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 4 基于 MATLAB/SIMULINK 的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真MATLAB 具有很強(qiáng)的矩陣運(yùn)算和繪圖能力，仿真環(huán)境簡(jiǎn)單，已較為廣泛的被工業(yè)領(lǐng)域所應(yīng)用。當(dāng)定子磁鏈以正向旋轉(zhuǎn)且處于表中 S1 區(qū)間時(shí)，采用 u6(110)和 u2(010) 這兩種電壓矢量來(lái)控制定子磁鏈的幅值。轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器的輸入信號(hào)是轉(zhuǎn)矩給定值 和反饋值 比較所得的信號(hào)差 △ T，開關(guān)信號(hào) TQ 作為轉(zhuǎn)gTf矩調(diào)解器對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)，轉(zhuǎn)矩兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)器的容差為 ，運(yùn)用離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)m??方法，把轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)可以限制在已知所給定值的容差范圍之內(nèi)。圖 是三個(gè)異??步電機(jī)磁鏈分量對(duì)應(yīng)的時(shí)序圖。但是若定子電壓為零矢量，那么磁鏈的增量為也就零，而這個(gè)作用是使磁鏈?zhǔn)噶康庙旤c(diǎn)停在原來(lái)的空間位置不動(dòng)。0+U ds as as b s cs b s ba b cEE 電壓型理想逆變器以 a 相為例，理想逆變器的輸出電壓和開關(guān)狀態(tài)存在公式 的對(duì)應(yīng)關(guān)系： （）????????),1S( 0 Euabaa0三個(gè)開關(guān)變量 、 、 共有八種組合，這些組合是 (000)，(001)，(111)，(011) ，Sbc(101)，(100)，(110)，(010)。npr蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 （）)()([(?120sinii iiiMp21TrbCaBcAb rcbBasrnrsTsrTe ?????????????式中： ——定轉(zhuǎn)子之間的互感。3 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本原理直接轉(zhuǎn)矩控制是通過分析空間電壓矢量的方式，可以在定子坐標(biāo)系下計(jì)算并且控制交流電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，采用定子磁場(chǎng)定向的分析方法，通過離散的兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)器產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，對(duì)逆變器的開關(guān)情況直接進(jìn)行控制，以獲得高動(dòng)態(tài)性能轉(zhuǎn)矩，這樣在一定程度上便解決了矢量控制中存在的問題 [5]。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制原理：利用空間矢量的分析方法和定子磁場(chǎng)定向的分析方法，可以在相應(yīng)的定子坐標(biāo)系下分析并搭建異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算異步電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩并進(jìn)行相應(yīng)的控制 [4]。 交流感應(yīng)電機(jī)的控制方法由于交流感應(yīng)電機(jī)的直軸和交軸具有磁耦合現(xiàn)象，使得感應(yīng)電機(jī)動(dòng)態(tài)模型不良的高度非線性，從而導(dǎo)致感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在控制方面較直流電動(dòng)機(jī)更復(fù)雜。 控制裝置較復(fù)雜。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是雙凸結(jié)構(gòu)。交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)需要使用逆變器將直流電變?yōu)榻涣麟姟６绷麟姍C(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所使用的變流器是斬波器，變流器的作用是將額定電壓轉(zhuǎn)換為可調(diào)電壓；直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所采用的調(diào)速方法有調(diào)壓調(diào)速與調(diào)磁調(diào)速。例如，通用汽車公司開發(fā)的 E1 型電動(dòng)汽車，克萊斯勒公司重點(diǎn)研究和設(shè)計(jì)的電動(dòng)汽車；近幾年日本本田公司研發(fā)的電動(dòng)轎車，德國(guó)寶馬公司開發(fā)的El 電動(dòng)旅行車等。電動(dòng)汽車是指由車載電源為電動(dòng)汽車提供行駛動(dòng)力，由電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛，符合交通法規(guī)要求的汽車，目前，電動(dòng)汽車有三類，分別為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池動(dòng)力汽車 [1]。電動(dòng)汽車的大力發(fā)展，不但可以實(shí)現(xiàn)低排放而達(dá)到減少環(huán)境污染的效果，而且可以緩解石油資源的枯竭。2 電動(dòng)汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析電動(dòng)汽車由三個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，分別為能源子系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)以及輔助控制系統(tǒng) [2]。直流電動(dòng)機(jī)根據(jù)有無(wú)勵(lì)磁繞組可以分為勵(lì)磁繞組式和永磁式。車載蓄電池存儲(chǔ)的電能為直流電，而交流感應(yīng)電機(jī)需要的是交流電驅(qū)動(dòng)，所以必須使用逆變器對(duì)蓄電池輸出的直流電處理，通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電。雙凸結(jié)構(gòu)十分牢固，比較適合高速旋轉(zhuǎn)的狀況，并且不用維護(hù)，其費(fèi)用也低，所以很受工業(yè)重視。永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī) 控制器較簡(jiǎn)單、效率高、能量密度大。此文列舉三種交流感應(yīng)電機(jī)的控制方法，具體如下所述。采用的調(diào)節(jié)器為離線型兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)器，將檢測(cè)到的轉(zhuǎn)矩值和已知給定的轉(zhuǎn)矩值比較，使轉(zhuǎn)矩波動(dòng)不要超出一定的容差范圍。 異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和空間矢量等效電路 異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型當(dāng)下列條件存在時(shí)，可以搭建異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型：(1) 氣隙均勻；(2) 磁路線性；(3) 定子和轉(zhuǎn)子的繞組對(duì)稱分布，并且有效導(dǎo)體部分沿均勻的氣隙空間作正弦分布；(4) 忽略磁場(chǎng)諧波的影響不計(jì)。srM（4）運(yùn)動(dòng)方程 （）rnr2nLrrepDdtJT tt???式中： ——負(fù)載阻力矩；LT J——機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； D——轉(zhuǎn)矩阻尼系數(shù)。在這 8 種組合中，并非全部有效，其中在組合 (000)和(111)狀蘭州交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 態(tài)時(shí)，理想逆變器輸出電壓為零，因此將其稱為無(wú)效組合。 ??)01(u)10(u)1()1()01(u)10(uS 6 S 5S 3S 1S 2S 4(t??1 1 10 0 0 空間電壓矢量和磁鏈空間矢量之間的關(guān)系 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的基本組成二十世紀(jì)八十年代，國(guó)際上出現(xiàn)了直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)，當(dāng)時(shí)有兩種最為典型的控制方案，分別為六邊形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制方案和近似圓形磁鏈直接轉(zhuǎn)矩控制方案。 （）?????213??cbas 1 s 2 s 3 s 4 s 5 s 6011001101100110010011001g???g???as ?bs ?cs ?as ubs ucs uas ubs ucs ubacda?