【正文】 ………4……………………………………………… 4……………………………………5……………………………………………………6………………………………………7………………………………………… 7……… 8………… 9…………10…………………………………………………11…………………………………… 13 ……………………………………………17 ………………………………… 17 ………………………………… 17 ………………………………… 183. 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真研究………………………………………19 ……………………………………………………19 ……………………………………………………19 ……………………………………………………25總結(jié)與展望……………………………………………………………………27參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………28致謝…………………………………………………………………………… 292華中科技大學(xué)文華學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）異步電機的直接轉(zhuǎn)矩控制仿真研究摘 要本文先簡單介紹了該研究的背景和發(fā)展概況，隨即又介紹了異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制的生產(chǎn)概況和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，最后對異步電機的直接轉(zhuǎn)矩控制仿真進(jìn)行了研究。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。仿真結(jié)果表明所設(shè)計的定子磁鏈的加權(quán)模型能夠在電機運行的全速范圍內(nèi)準(zhǔn)確地估計定子磁鏈。DTC借助瞬時空間矢量理論在定子靜止坐標(biāo)系下計算電動機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，通過轉(zhuǎn)矩兩點式調(diào)節(jié)器把轉(zhuǎn)矩檢測值與給定值做滯環(huán)的比較，把轉(zhuǎn)矩波動限制在一定的容差范圍內(nèi)，其控制效果取決于轉(zhuǎn)矩的實際狀況，具有結(jié)構(gòu)簡單和動態(tài)響應(yīng)快的優(yōu)點。其中應(yīng)用直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是一種高性能的控制調(diào)速技術(shù)，直接轉(zhuǎn)矩控制對交流傳動來說是一種最優(yōu)的電動機控制技術(shù)，它可以對所有交流電動機的核心變量進(jìn)行直接控制。向量控制既可以應(yīng)用于異步電動機控制系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于同步電動機控制系統(tǒng)H1。電力拖動系統(tǒng)分為恒速拖動系統(tǒng)和調(diào)速拖動系統(tǒng)。負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越低。異步電機還便于派生成各種不同型式，以適應(yīng)不同環(huán)境條件的需要。在電動機運行過程中，隨著電動機溫度的升高和磁路的飽和，這些參數(shù)可能在大范圍內(nèi)變化，而使用不精確的參數(shù)則難以實現(xiàn)動態(tài)過程的完全解耦。直接轉(zhuǎn)矩控制雖然有以上諸多優(yōu)點，但目前在理論上尚不成熟，不夠完善，其經(jīng)典模型固有的缺陷一直阻礙著直接轉(zhuǎn)矩控制的進(jìn)一步發(fā)展。規(guī)定各繞組電壓、電流、磁鏈的正方向符合電動機慣例和右手螺旋定則。它比異步電動機在三相以任意轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型簡單，階次有所降低，但是其非線性、多變量、強耦合的性質(zhì)沒有改變。本文針對異步電動機在兩相靜止坐標(biāo)系下的動態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了仿真驗證Matlab仿真環(huán)境下模塊化的方法。m時，電機只能達(dá)到轉(zhuǎn)速，電磁轉(zhuǎn)矩在以后穩(wěn)定為10n整個控制系統(tǒng)框圖如圖211所示：圖211直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)框圖磁鏈滯環(huán)控制器為兩電平輸出，原理圖如圖212所示： 圖212磁鏈滯環(huán)控制器數(shù)學(xué)表達(dá)式如下： （214）式中，為磁鏈控制器的總滯環(huán)帶寬。圖215表示了逆變器的8個電壓矢量(6個非零電壓矢量和2個零矢量)和典型的矢量。但是由于存在一定的定子電阻壓降，轉(zhuǎn)矩和磁鏈在電機終端短路時會略有減小。這種模型最簡單，在計算過程中所唯一需要知道的電機參數(shù)是易于確定的定子電阻。模型的基本方程式是ui模型和in模型基本方程式的綜合。(2)定子磁鏈估計模塊定子磁鏈估計模塊采用ui模型。模塊輸入為給定電磁轉(zhuǎn)矩幅值和實際電磁轉(zhuǎn)矩幅值，輸出為2, =1。圖241電壓開關(guān)矢量選擇模塊框圖a圖241電壓開關(guān)矢量選擇模塊框圖b模塊框圖的第一部分的輸出是電壓開關(guān)矢量的十進(jìn)制表示，第二部分通過十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)換，得到電壓開關(guān)矢量的二進(jìn)制表示。圖244定子磁鏈曲線 圖245電磁轉(zhuǎn)矩曲線圖246負(fù)載轉(zhuǎn)矩曲線 圖247電機轉(zhuǎn)速曲線圖244至圖247給出了異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真結(jié)果。m。仿真結(jié)果表明，定子磁鏈幅值和電磁轉(zhuǎn)矩幅值均被控制在給定值的一定范圍以內(nèi)，轉(zhuǎn)速響應(yīng)快速且平穩(wěn)，證明了本文所設(shè)計的異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的合理性和有效性。參考文獻(xiàn)[1] [M].北京：機械工業(yè)出版社,2005,190216[2] [M].北京：清華大學(xué)出版社，1993，469486[3] MATLAB 仿真[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005，197211[4] 張燕賓 .實用變頻調(diào)速技術(shù)培訓(xùn)教程[M].北京：機械工業(yè)出版社,2003 [5] 藏英杰. 交流電機的變頻調(diào)速[M]. 北京：中國鐵道出版社 ，1984[6] 閻國華. 三相異步電動機經(jīng)濟(jì)運行速查表[M].北京：機械工業(yè)出版社,1993 [7] [J].微特電機，2006，(3):2831 [24][8] [碩士學(xué)位論文].西安：西安交通大學(xué)，2001[9] 黃國治 .Y2 系列三相異步電動機技術(shù)手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社,2004 [10] [J]. 微特電機，2001，(3)：911[11] 李 夙. 異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,[12] 王沫然. simulink 4建模及動態(tài)仿真[M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, .[13] 賈建強等. 基于matlab/simulink的交流電機調(diào)速系統(tǒng)建模與仿真[J]. 電機與控制學(xué)報, 2000(6):9193.[14] selfcontrol(dtc)of inverterfed induction machine[J]. ieee trans. on pe, vol, pe3, 1998, 4: 420429.[15] isao. takahashi new quickresponse and highefficiency control strategy of an induction motor[J].ieee trans. ind. applicat, 1986, 22(5): 820827.致謝從論文準(zhǔn)備工作開始到至今，我的論文已經(jīng)接近尾聲。 學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日學(xué)位論文出版授權(quán)書本人及導(dǎo)師完全同意《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》(以下簡稱“章程”)，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入CNKI《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。沒有他們的幫助，我將無法順利完成這次設(shè)計。四年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要劃上句號，心中是無盡的難舍與眷戀。是他們在我畢業(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵，給了我很多解決問題的思路，在此表示衷心的感激。他無論在理論上還是在實踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)?；厥姿哪辏〉昧诵┰S成績，生活中有快樂也有艱辛。郭謙功老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。作者簽名: 二〇一〇年九月二十日致 謝時間飛逝，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過去，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開的。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。感謝李老師和唐老師在組后時期對我工作上和生活上的幫助和教導(dǎo)，從你們身上我學(xué)會了很多，謝謝你們！也很感謝我的室友和朋友們，謝謝你們與我相伴同行，與你們的每一天我都很開心快樂！感謝文華學(xué)院在這三年以來對我的栽培！張老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。仿真結(jié)果驗證了所設(shè)計的控制系統(tǒng)的正確性和有效性。m～22N圖244仿真結(jié)果表明， Wb～ Wb之間。模塊輸入為電壓開關(guān)矢量的二進(jìn)制表示，輸出為相位互差的三相交流電壓。三者之間的關(guān)系見下表：表24定子磁鏈所在扇區(qū)判別表 S 1 26435 模塊輸入為定子磁鏈的兩個分量、輸出為定子磁鏈所在扇區(qū)S。此模塊己在本章第3節(jié)做了詳細(xì)介紹，此處不再贅述。圖236異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型總體結(jié)構(gòu)圖整個仿真模型由以下模塊構(gòu)成：Subsystem1表示異步電動機Subsystem2和Subsystem3表示定子磁鏈估計模塊；Subsysteml4表示定子磁鏈控制器模塊，Subsyste