【導(dǎo)讀】展到現(xiàn)在，有了長足的進(jìn)步。特別是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的矢量控制技術(shù)和80年代出。而交流電動機(jī)尤其是鼠籠異步電動機(jī)由于其自身結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性的優(yōu)點，使。得交流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)勢強(qiáng)于直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。Control簡稱DTC）具有代表性。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。電動機(jī)的核心變量進(jìn)行直接控制。節(jié)，從而獲得高性能的轉(zhuǎn)矩特性和轉(zhuǎn)速響應(yīng)特性。式，轉(zhuǎn)子磁鏈的準(zhǔn)確檢測是實現(xiàn)矢量控制的關(guān)鍵，直接關(guān)系到矢量控制系統(tǒng)性能的好壞。化引起電動機(jī)參數(shù)的變化，就會影響到定子磁鏈的準(zhǔn)確觀測。目前國內(nèi)外圍繞直接轉(zhuǎn)矩控制的研究十分活躍。轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈的調(diào)節(jié)過程達(dá)到比較理想的狀態(tài)。的容差，其大小與系統(tǒng)的性能密切相關(guān)。和運(yùn)動時間作為輸入量，以定子阻值的變化作為輸出，設(shè)計了模糊觀測器。系統(tǒng)易受干擾、可靠性降低、不適于惡劣環(huán)境等弊端。等人首次報道了無速度傳感器矢量控制的異步電動機(jī)。Kubotahisao.，MatsuseKouki又在電動機(jī)全階觀測器的基礎(chǔ)上分別采用李亞普諾夫理論

　　

【正文】 : KSb=[一 l，一 1， 1， l，一 1，一 l， 1， l]: KSe=[一 l， l，一 1， l，一 1， l，一 l， l]: m=3*u(2)+u(3)+l。 n=u(l): Us=Ktable(m， n): Kus=Us+1。 Sa=KSa(KUs) 。Sb=KSb(KUs) 。Se=KSe(KUs) 。 sys(1)=Sa 。 sys(2)=Sb 。 sys(3)=Sc 。 異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真 參數(shù)與 結(jié)果 仿真電機(jī)參數(shù)如下 :額定功率為 ，額定電壓為 380V，額定轉(zhuǎn)速為 1500r/min。轉(zhuǎn)動慣量為 mZ，極對數(shù)為 2，定子電阻為 。，轉(zhuǎn)子電阻為 。，定子 電感為 ，轉(zhuǎn)子電感為 ，定轉(zhuǎn)子互感為 ，頻率為工頻 50 赫茲，取摩擦系數(shù)為 0。 系統(tǒng)給定值如下 :給定磁鏈為 ，給定轉(zhuǎn)矩為 30NM，負(fù)載轉(zhuǎn)矩為 0N*M，給定直流電壓為 308V；給定磁鏈容差為 ，給定轉(zhuǎn)矩容差為 *M。 圖 48 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的磁鏈軌跡 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 圖 49 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)波形 圖 410直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的三相定子電流波形 圖 411直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的定子電壓波形 直接轉(zhuǎn)矩控 制的異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 30 圖 412電 動 機(jī)相電壓波形 通過圖可以看出，采用直接轉(zhuǎn)矩控制時，電機(jī)運(yùn) 行平穩(wěn)，輸出轉(zhuǎn)矩脈動小，電機(jī)啟動快 ， 系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)都比較快。同時轉(zhuǎn)矩的脈動從波形上看頻率很高，對轉(zhuǎn)矩變化跟隨比較好。說明直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)時的性能優(yōu)良。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 結(jié)論與展望 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)是通過直接控制逆變器的開關(guān)狀態(tài)進(jìn)而控制電動機(jī)的電壓狀態(tài)，從而控制電動機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，使磁鏈軌跡近似為圓形。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，性能良好，應(yīng)用范圍較大，具有很大的實用價值。將現(xiàn)代控制理論應(yīng)用于直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究，無疑是這種新技術(shù)的發(fā)展趨勢，也是當(dāng)今值得深入研 究的課題。 在做本畢業(yè)設(shè)計的時候我對異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型做了一個簡單的了解，了解了定子轉(zhuǎn)子的磁鏈的模型，查閱了大量的資料了解了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在運(yùn)動控制中的優(yōu)點與缺點。我利用 Matlab 軟件對直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真，驗證了直接轉(zhuǎn)矩控制理論的正確性。 隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步在研究直接轉(zhuǎn)矩控制的時間加入現(xiàn)代的最新科技是提升生產(chǎn)力的必然選擇。直接轉(zhuǎn)矩控制中定子電阻的觀測、無速度傳感器理論、電壓矢量細(xì)化等研究的不斷深入，與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制等新技術(shù)的融合，以及研究將直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)應(yīng)用于同步電機(jī)的趨勢，使得直接轉(zhuǎn)矩控制 在理論上日趨成熟。相信在不久的將來直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)必將占據(jù)交流電機(jī)控制的主導(dǎo)地位。 直接轉(zhuǎn)矩控 制的異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 32 致謝 時間過得很快，轉(zhuǎn)眼間我就畢業(yè)了。大學(xué)期間的生活是多姿多彩的，有甘甜，也有苦澀。如今大學(xué)生活即將結(jié)束了，但我發(fā)現(xiàn)這還只是一個開始，我面前的路還很長。雖然時間短暫，我也得到了很多人的幫助?；厥讈砺?，唯心存感激 本文在方俊初老師的精心指導(dǎo)下完成的。在做畢業(yè)設(shè)計期間我遇到了很多缺點，專業(yè)知識掌握的還不是很牢，方俊初老師就給我悉心的指導(dǎo)，直到我能理解。老師在我這幾個月的時 間里提出了很多具有指導(dǎo)性的意見，使我受益匪淺。在此對方俊初老師表示感謝。 功夫不負(fù)有心人，在經(jīng)歷了不斷修改后，畢業(yè)設(shè)計終于成稿了。通過這幾個月來的學(xué)習(xí)與撰寫我學(xué)到了很多專業(yè)的知識，把自己的知識有了一個串連。在此對幫助過我的導(dǎo)師、同學(xué)、朋友表示感謝。 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 參考文獻(xiàn) [1] 陳伯時．電力拖動自動控制系統(tǒng) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [2] 陳伯時 .電氣傳動系統(tǒng)的智能控制 [J].電氣傳動 1997(1) [3] 竇汝振 ,許鎮(zhèn)琳 .預(yù)測控制在異 步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究 [J].電氣自動化 2021(5) [4]關(guān)麗敏 異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真研究 [D] 遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士論文， 2021 [5] 何志國．交流異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)研究與實踐 [D]．大連理工大學(xué)碩士論文， 2021 [6] 韓安太，劉峙飛，黃海． DSP 控制器原理及其在運(yùn)動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [M].北京：清華大學(xué)出版社， 2021. [7] 李華德．交流調(diào)速控制技術(shù) [M]．電子工業(yè)出版社， 2021 [8] 李冀昆，高仕斌等．異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的仿真 [J]．控制 工程， 2021(5)： 194~197 [9] 李夙．異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [10]黎英邵 ,宗凱 .基于 MATLAB/SIMULINK 的異步電動機(jī)建模與仿真 [J].電氣傳動自動 化 1999(3) [11] 孫笑輝 ,韓曾晉 .異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制啟動方法仿真研究 [J].電氣傳動 2021(1) [12] 王偉，金新民，童亦斌．基于空間矢量調(diào)制的感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制 [J]．電力機(jī)車與城軌車輛， 2021， 28(4)： 22 [13] 王樹．交流調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用 [M]．北京：機(jī)械工 業(yè)出版社， 2021 [14] 薛定宇，陳陽泉．基于 MATLAB/SIMULINK 的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)用 [M]，清華大學(xué)出版社， 2021 [15] 楊祖泉 ,姚緒梁 ,舒小芳 .異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真研究 [N].電機(jī)與控制學(xué)報 2021(8) [16] 張俊喜．異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究 [D]．哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士論文， 2021 [17] 祝龍記 ,王汝琳 .采用矢量細(xì)分的異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng) [J].微特電機(jī) 2021， (4) [18]D. Casadei, F. Profumo. FOC and DTC Two Viable Schemes for InductionMotors Torque Control[J]. IEEE Trans. on Power Electronics, 2021, 17(5):779~786 [19]I. Takahashi, T. Naguchi. A New QuickResponse and HighEfficiencyControl Strategy of an Induction Motor[J]. IEEE Trans on. Industry Application,19865 [20]M. P. Kazmierkowski. Improved Direct Torque and Flux Vetor Control of PWM InvertedFed Induction Motor Drivers[J]. IEEE Trans on. Industry Application, 1995, 42(2): 243~249 [21]N. M. Silva, A. P. Martins. Torque and Speed Modes Simulation of a DTCControlled Induction Motor． Proceedings of the 10th Mediterranean Conference on Control and AutomationMED[J]. Lisbon, Portugal, 2021: 3~5 [22]The free encyclopedia（ Wikipedia） . Direct torque control[N] 直接轉(zhuǎn)矩控 制的異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 34 附錄 A：英文參考文獻(xiàn)及其翻譯 Direct torque control Direct torque control (DTC) is one method used in variable frequency drives to control the torque (and thus finally the speed) of threephase AC electric motors. This involves calculating an estimate of the motor39。s magic flux and torque based on the measured voltage and current of the motor. Method Stator flux linkage is estimated by integrating the stator voltages. Torque is estimated as a cross product of estimated stator flux linkage vector and measured motor current vector. The estimated flux magnitude and torque are then pared with their reference values. If either the estimated flux or torque deviates from the reference more than allowed tolerance, the transistors of the variable frequency drive are turned off and on in such a way that the flux and torque will return in their tolerance bands as fast as possible. Thus direct torque control is one form of the hysteresis or bangbang control. This control method implies the following properties of the control: ? Torque and flux can be changed very fast by changing the references ? High efficiency amp。 low losses switching losses are minimized because the transistors are switched only when it is needed to keep torque and flux within their hysteresis bands ? The step response has no overshoot ? No coordinate transforms are needed, all calculations are done in stationary coordinate system ? No separate modulator is needed, the hysteresis control defines the switch control signals directly ? There are no PI current controllers. Thus no tuning of the control is required ? The switching frequency of the transistors is not constant. However, by controlling the width of the tolerance bands the average switching frequency can be kept roughly at its reference value. This also keeps the current and torque ripple small. Thus the torque and current ripple are of the same magnitude than with vector controlled drives with the same switching frequency. ? Due to the hysteresis control the switching process is random by nature. Thus there are no peaks in the current spectrum. This further means that the audible noise of the machine is lo