【正文】 (24) LT —— 負載轉矩； ? —— 電動機轉速； J—— 電動機轉動慣量； 以上構成異步電動機在兩相以任意轉速旋轉的坐標系上的數學模型。圖中，定子三相繞組軸線 A,B,C 在空間是固定的， A 軸與參考坐標軸的 X 軸重合；轉子三相繞組軸線 a,b,c 隨 轉子旋轉，轉子 a 軸和定子 A 軸間的電角度 ? 為空間角位移變量。因此，直接轉矩控制一問世便受到廣泛關注，目前國內外圍繞直接轉矩控制的研究 十分活躍。盡管向量控制從理論上可以使交流拖動控制系統(tǒng)的動態(tài)特性得到改善，但是在向量解耦時需要用到電動機參數。 異步電機有較高的運行效率和較好的工作特性，從空載到滿載范圍內接近恒速運行，能滿足大多數工農 業(yè)生產機械的傳動要求。異步電機是一種交流電機，其負載時的轉速與所接電網的頻率之比不是恒定關系，還隨著負載的大小發(fā)生變化。目前廣泛應用于三相異步電動機、單相異步電動機、開關磁阻電動機和永磁同步電動機中，在家用電器、汽車工業(yè)、電力機車牽引等工業(yè)生產中也發(fā)揮著巨大的作用。采用向量控制可以使異步電動機像他勵直流電動機那樣實現(xiàn)高性能的解耦控 制，因此向量控制也被稱為解耦控制或向量變換控制。 在交流電動機控制技術中槍挑調頻控制、矢量控制以及直接轉矩 控制（ Direct Torque Control 簡稱 DTC）具有代表性。 直接轉矩控制 (DTC)交流調速技術是繼矢量控制變頻之后發(fā)展起來的一種新型的具有高性能的變頻調速技術。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 指導教師評閱書 指導教師評價： 一、撰寫（設計）過程 學生在論文（設計）過程中的治學態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生綜合運用所學知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學性；技術線路的可行性；設計方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 完成畢業(yè)論文（設計）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）質量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng) 意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內畫“√”） 指導教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 評閱教師評閱書 評閱教師評價： 一、論文（設計）質量 論文（設 計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）質量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 2 目 錄 摘 要 ????????????????????????????? 1 關鍵詞 ???????????????????????????? 1 Abstract ?????????????????????????? 1 Key words??????????????????????? ??? 2 前 言 ???????????????????????????? 3 論 ?????????????????????????? ?? 4 課題背景 ?????????????????????? ? 4 異步電機發(fā)展概況 ?????????????????? 4 直接轉矩控制的產生與概況 ????????????? ? 5 國內外研究現(xiàn)狀 ????????????????? ??? 6 ?????????????? ? 7 異步電動機的數學模型 ??????? ????????? 7 ??? 8 ???? 9 ???? 10 ??????????????????? 11 直接轉矩控制的基本原理 ?????????????? 13 定子磁鏈的估計模型 ????????????????? 17 ui 模型 ????????????? 17 鏈估計的 in 模型 ????????????? 17 un 模型 ????????????? 18 3. 直接轉矩控制系統(tǒng)的仿真研究 ? ?????????????? 19 系統(tǒng)的總體構成 ???????????????????? 19 仿真模型的建立 ???????????????????? 19 仿真結果及分析 ???????????????????? 25 總結與展望 ?????????????????????????? 27 參考文獻 ???????????? ??????????????? 28 致謝 ????????????????????????????? 29 華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文） 1 異步電機的直接轉矩控制仿真研究 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 了異步電機直接轉矩控制的生產概況和國內外的研究現(xiàn)狀，最后對異步電機的直接轉矩控制仿真 進行了 研究。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。 作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 仿真結果表明所設計的定子磁鏈的加權模型能夠在電機運行的全速范圍內準確地估計定子磁鏈。 DTC 借助瞬時空間矢量理論在定子靜止坐標系下計 算電動機的磁鏈和轉矩，通過轉矩兩點式調節(jié)器把轉矩檢測值與給定值做滯環(huán)的比較，把轉矩波動限制在一定的容差范圍內，其控制效果取決于轉矩的實際狀況，具有結構簡單和動態(tài)響應快的優(yōu)點。其中應用直接轉矩控制技術是一種高性能的控制調速技術，直接轉矩控制對交流傳動來說是一種最優(yōu)的電動機控制技術，它可以對所有交流電動機的核心變量進行直接控制。向量控制既可以應用于異步電動機控制系統(tǒng)，也可以應用于同步電動機控制系統(tǒng) H1。 異步電機發(fā)展概況 電力拖動系統(tǒng)分為恒速 拖動系統(tǒng)和調速拖動系統(tǒng)。負載轉矩越大，轉子的轉速越低。異步電機還便于派生成各種不同型式，以適應不同環(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，這些參數可能在大范圍內變化，而使用不精確的參數則難以實現(xiàn)動態(tài)過程的完全解耦。 國內外研究現(xiàn)狀 直接轉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，其經典模型固有的缺陷一直阻礙著直接轉矩控制的進一步發(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速 旋轉的坐標系上的數學模型簡單，階次有所降低，但是其非線性、多變量、強耦合的性質沒有改變。39。sq? , 39。1111s d s dS S s m ms q s qs S S m mr d r dm s m r r s rr q r qs m m s r r ruiR L P L L p LL R L P L L pL p L R L P LL L p L R L P????????? ? ?? ? ? ???? ? ? ????? ? ? ???? ? ? ?? ? ?? ? ? ??? ? ? ???? ? ? ? (210) 式中 39。()e p m sq rd sd rqT n L i i i i?? (211) 式中 eT —— 電動機轉矩 pn —— 電動機極對數； （ 4） 運動方程 eL pjdTT n dt??? (212) 式中 LT —— 負載轉矩 ? —— 電動機轉速 J —— 電動機轉動慣量； 以上構成異步電動機在兩相同步旋轉坐標系下的數學模型。 m) 圖 210 轉矩曲線 (負載轉矩為 10n在直接轉矩控制中，其基本控制方法就是通過選擇電壓空間矢量來控制定子磁鏈的旋轉速度，控制定子磁鏈走走停停，以改變定子磁鏈的平均旋轉速度的大小，從而改變轉矩角的大小，以達到控制電動機轉矩的目的 。 )。同樣的，電壓矢量 2V 、 3V 和 4V 作用時，轉矩會增大； 1V 、 2V 和 6V 作用時，轉