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直接转矩控制作为一种比较新型的交流调速方法,具有控制思想简明、动态响应速度快等优点,但是作为一种新的控制理论自然存在不完善、不成熟之处,因此直接转矩控制成为了交流调速系统研究的热点之一。本文针对如何在直接转矩控制过程中保持其快速响应的特点的同时,又要克服磁链和转矩波动过大的缺点,对感应电机直接转矩控制做了深入的分析和研究。
首先,本文的研究从异步电动机的数学模型出发,根据变频调速的原理以及传统直接转矩的控制原理,对于近似圆形磁链的直接转矩理论进行了试验分析,利用电压矢量查表的方法,通过实时判断磁链的区间和幅值以及转矩的大小,继而从表格中选择合适的电压矢量。
其次,本文在电压矢量状态选择器的设计过程中,基于智能控制思想,设计出了四种电压矢量状态选择器,并设计了由这些智能控制器所组成的直接转矩控制交流调速系统。为了验证系统理论的可行性,建立了基于MATLAB/Simudink软件包的仿真系统。仿真结果表明,采用了模糊及模糊.神经电压状态选择器后,直接转矩控制系统转矩响应加快,转矩、磁链脉动减小,动静态性能得到改善,鲁棒性得到了提高。同时应该看到,虽然单纯的神经网络电压矢量状态选择器并没有对直接转矩控制系统的动态性起到积极的改善作用,但毕竟这是神经网络控制理论在交流调速技术上应用的一次尝试。
最后,本文在仔细研究异步电动机控制策略的基础上,使用数字信号处理器DSP作为微处理器,搭建出异步电动机的直接转矩控制系统。实现了SVPWM直接转矩控制系统的交流调速,并验证了该方法的有效性与实用性。论文最后,总结了整个系统的成功和不足,并展望了直接转矩控制今后的发展。