【正文】 在論文的撰寫(xiě)過(guò)程中老師們給予我很大的幫助，幫助解決了不少的難點(diǎn)，使得論文能夠及時(shí)完成，這里一并表示真誠(chéng)的感謝。最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師趙達(dá)睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。感謝老師四年來(lái)對(duì)我孜孜不倦的教誨，對(duì)我成長(zhǎng)的關(guān)心和愛(ài)護(hù)。最后，我要感謝我的父母對(duì)我的關(guān)系和理解，如果沒(méi)有他們?cè)谖业膶W(xué)習(xí)生涯中的無(wú)私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無(wú)法順利完成今天的學(xué)業(yè)。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。首先非常感謝學(xué)校開(kāi)設(shè)這個(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 張老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，對(duì)張老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。如何把已有的解決方案運(yùn)用到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制的簡(jiǎn)單化、經(jīng)濟(jì)化和最優(yōu)化，將是一個(gè)更為艱巨的任務(wù)。在傳統(tǒng)異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制中，電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)過(guò)大、逆變器開(kāi)關(guān)頻率不恒定、電機(jī)全速運(yùn)行范圍內(nèi)定子磁鏈的準(zhǔn)確估計(jì)等問(wèn)題，在很大程度上限制了直接轉(zhuǎn)矩控制在交流調(diào)速運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用。圖247所示仿真結(jié)果表明，電機(jī)啟動(dòng)以后上升到額定轉(zhuǎn)速。m之間。m～2N～，給定電磁轉(zhuǎn)矩幅值為20N仿真所用到的電機(jī)參數(shù)如下：額定電u=500v,頻率f=50Hz,額定轉(zhuǎn)速v=,，轉(zhuǎn)子電阻,定子電感,定、轉(zhuǎn)子之間的互感,極對(duì)數(shù),仿真時(shí)間t=2s.仿真結(jié)果如圖244，圖245，圖246，圖247所示。模塊框圖如圖242所示：圖242三相逆變器模塊框圖(8)三相兩相變換模塊三相兩相變換模塊根據(jù)三相兩相變換的基本方程式建立。模塊框圖如圖241所示。模塊框圖如圖239所示。當(dāng)給定轉(zhuǎn)矩大于實(shí)際轉(zhuǎn)矩時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)碾妷菏噶恳栽龃筠D(zhuǎn)矩；當(dāng)給定轉(zhuǎn)矩小于實(shí)際轉(zhuǎn)矩時(shí)，選擇適當(dāng)?shù)碾妷菏噶恳詼p小轉(zhuǎn)矩。(3)定子磁鏈控制器模塊定子磁鏈控制器模塊采用雙電平模式，根據(jù)Matlab模塊建立。此模塊已在本章第1節(jié)做了詳細(xì)介紹，此處不再贅述。根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真模型總體結(jié)構(gòu)圖，逐步建立每一個(gè)模塊，然后整合在一起，就可以得到完整的控制系統(tǒng)仿真模型。由in模型向ui模型切換需要一個(gè)電流PI調(diào)節(jié)器，它的作用是強(qiáng)迫電動(dòng)機(jī)模型電流與實(shí)際的電動(dòng)機(jī)電流相等，這樣可以提高電動(dòng)機(jī)模型的仿真精度。在30％額定轉(zhuǎn)速下范圍內(nèi)，由于定子電阻壓降不可忽略，故定子磁鏈只能根據(jù)轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算。ui模型是用定子電壓和定子電流來(lái)確定定子磁鏈的模型。如果需要，系統(tǒng)還可以加上速度控制環(huán)節(jié)和弱磁控制。零矢量(或)使電機(jī)終端短路，此磁鏈和轉(zhuǎn)矩保持不變。通過(guò)查表21，可以選擇適當(dāng)?shù)碾妷菏噶孔饔糜陔姍C(jī)，其電壓矢量實(shí)際上同時(shí)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈進(jìn)行控制。圖211中的電壓矢量表模塊輸入信號(hào)、和S(k)，通過(guò)查表方式得到需要加在逆變器上的適當(dāng)?shù)碾妷菏噶?，如?1所示。實(shí)際的定子磁鏈?zhǔn)噶勘豢刂圃跍h(huán)帶內(nèi)并以之字形軌跡跟蹤給定定子磁鏈?zhǔn)噶?。直接轉(zhuǎn)矩控制采用兩個(gè)滯環(huán)控制器，分別比較定子給定磁鏈和實(shí)際磁鏈、給定轉(zhuǎn)矩和實(shí)際轉(zhuǎn)矩的差值，然后，根據(jù)這兩個(gè)差值查詢逆變器電壓矢量開(kāi)關(guān)表得到需要加在異步電動(dòng)機(jī)上的恰當(dāng)?shù)碾妷洪_(kāi)關(guān)矢量，最后通過(guò)ＰＷＭ逆變器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。該控制方案的原理是通過(guò)查表的方法以選擇合適的電壓空間矢量，從而實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩和磁鏈的直接控制。m)仿真結(jié)果表明：當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為零時(shí)，電機(jī)可以達(dá)到額定轉(zhuǎn)速1480r/min，；當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩為10n仿真時(shí)間。這種坐標(biāo)系的突出特點(diǎn)是：當(dāng)三相坐標(biāo)系中的電壓和電流是交流正弦波時(shí)，變換到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上就成為直流量.異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)所用到的數(shù)學(xué)模型，是異步電動(dòng)機(jī)在兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型由以下方程表述(1)磁鏈方程 (25)式中，——dq子磁鏈的兩個(gè)分量；,——dq系下定子電流與轉(zhuǎn)子電流的兩個(gè)分量；——定子與轉(zhuǎn)子同軸等效繞組間的互感；——定子等效兩相繞組的自感；——轉(zhuǎn)子等效兩相繞組的自感；(2)電壓方程 (26)式中，——dq坐標(biāo)定子電壓與轉(zhuǎn)子電壓的兩個(gè)分量；,——電阻；, ——dq坐標(biāo)系分別相對(duì)于定子,轉(zhuǎn)子的角速度 (3)轉(zhuǎn)矩方程 (27)式中——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 ——電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)； (4)運(yùn)動(dòng)方程 (28)式中——負(fù)載轉(zhuǎn)矩——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；以上構(gòu)成異步電動(dòng)機(jī)在兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。設(shè)兩相坐標(biāo)d軸與三相坐標(biāo)A軸的夾角為，而為兩相任意速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（dq坐標(biāo)系）相對(duì)于定子的角轉(zhuǎn)速，數(shù)學(xué)模型由以下方程表述：(1)磁鏈方程 (21)式中，——dq坐標(biāo)系下定子磁鏈與轉(zhuǎn)子磁鏈的兩個(gè)分量；, , , ——dq坐標(biāo)系下定子電流與轉(zhuǎn)子電流的兩個(gè)分量；——定子與轉(zhuǎn)子同軸等效繞組間的互感——定子等效兩相繞組的自感；——轉(zhuǎn)子等效兩相繞組的自感；(2)電壓方程 (22)式中，dq坐標(biāo)系下定子電壓與轉(zhuǎn)子電壓的兩個(gè)分量；, 定子電阻與轉(zhuǎn)子電阻, dq坐標(biāo)系分別相對(duì)于定子、轉(zhuǎn)子的角轉(zhuǎn)速 (3)轉(zhuǎn)矩方程 (23)式中——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩 ——電動(dòng)機(jī)極對(duì)數(shù)； (4)運(yùn)動(dòng)方程 (24)——負(fù)載轉(zhuǎn)矩；——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速； J——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；以上構(gòu)成異步電動(dòng)機(jī)在兩相以任意轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型。坐標(biāo)變換包括三相兩相變換和兩相兩相旋轉(zhuǎn)變換。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(biāo)軸的X軸重合；轉(zhuǎn)子三相繞組軸線a,b,c隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子a軸和定子A軸間的電角度為空間角位移變量。2 應(yīng)電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理認(rèn)真研究異步電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，是實(shí)現(xiàn)高性能的異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的保證。因此，直接轉(zhuǎn)矩控制一問(wèn)世便受到廣泛關(guān)注，目前國(guó)內(nèi)外圍繞直接轉(zhuǎn)矩控制的研究十分活躍。其思路是把異步電動(dòng)機(jī)和逆變器看成是一個(gè)整體，采用電壓向量分析方法直接在靜止坐標(biāo)系下分析和計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和磁鏈，通過(guò)磁鏈跟蹤得出ＰＷＭ逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)切換的依據(jù)從而直接控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩。盡管向量控制從理論上可以使交流拖動(dòng)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性得到改善，但是在向量解耦時(shí)需要用到電動(dòng)機(jī)參數(shù)。由于異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差關(guān)系，其調(diào)速性能較差，對(duì)要求較寬廣和平滑調(diào)速范圍的設(shè)備采用直流電機(jī)較經(jīng)濟(jì)、方便。異步電機(jī)有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性，從空載到滿載范圍內(nèi)接近恒速運(yùn)行，能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)要求。異步電機(jī)具有下面幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1)異步電動(dòng)機(jī)特別是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的價(jià)格遠(yuǎn)低于直流電動(dòng)機(jī)。異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，其負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系，還隨著負(fù)載的大小發(fā)生變化。(2)使用場(chǎng)合受到限制，在易燃易爆以及環(huán)境惡劣的地方不能采用。目前廣泛應(yīng)用于三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)中，在家用電器、汽車工業(yè)、電力機(jī)車牽引等工業(yè)生產(chǎn)中也發(fā)揮著巨大的作用。直接轉(zhuǎn)矩控制解決了上述一系列問(wèn)題，在交流拖動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。采用向量控制可以使異步電動(dòng)機(jī)像他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)那樣實(shí)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。同時(shí)，由于電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的出現(xiàn)，以及交流拖動(dòng)在節(jié)能減耗方面的優(yōu)勢(shì)，交流拖動(dòng)在異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，這些應(yīng)用包括風(fēng)機(jī)、造紙廠、地鐵和機(jī)車牽引、電動(dòng)汽車、機(jī)床和機(jī)器人、家用電器和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等。 在交流電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)中槍挑調(diào)頻控制、矢量控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制（Direct Torque Control 簡(jiǎn)稱DTC）具有代表性。另一方面，擴(kuò)展卡爾曼濾波器要用到很多隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，由于模型復(fù)雜，涉及因素多，使得分析這些參數(shù)的工作比較困難，需要通過(guò)大量調(diào)試才能確定合適的隨機(jī)參數(shù)，而且調(diào)速范圍有一定的局限性，只適合中高速調(diào)速系統(tǒng)。直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)交流調(diào)速技術(shù)是繼矢量控制變頻之后發(fā)展起來(lái)的一種新型的具有高性能的變頻調(diào)速技術(shù)。針對(duì)電機(jī)運(yùn)行在基頻以上的弱磁調(diào)速情形，本文運(yùn)用三種不同的直接轉(zhuǎn)矩控制方法分別進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □