在SIMULINK里面那个模块能输出-0.59（s+1）？急急！求高手速回！3Q
全部答案（共1个回答）
从simulink library browser ——& fuzzy Logic Toolbox ——& fuzzy
logical controller ...
不需要自己搭建的，simulink自带dq0/abc以及反过来的两个模块，你拖到仿真里即可。
如果你对simulink模块不满意，找本电力拖动、有源滤波等类似的...
该模块用当前时刻与前一时刻的值相减再除以步长得到导数，在第一步计算的时候，sin(0)为0，前一时刻的值默认为0，所以求出来的导数为0。后续的各步计算就没问题了...
那个地方是用一根线连成的,运行成功后就变味三根了 今天我也遇到同样的问题 已经解决了
1、一般用增量式算法
2、取值范围要根据具体要求来确定，一般比例环节会取得大一些，可以在两位数、三位数，可以跨数量级进行比较，而且比例环节的调整一般是在第一步进...
答: 万的字母计量单位是什么
答: 中国人的数学理应比外国人好！ 这是我的个人观点，这在于中国人对数字的发音是单音，因此，对数字的记忆较为简单，提高了学习数学的效率！
而科学的发展，往往受制于社会...
答: 简而言之,概率论是属于随机数学的范畴,即研究随机现象的一门自然科学。
答: 中国人的数学理应比外国人好！ 这是我的个人观点，这在于中国人对数字的发音是单音，因此，对数字的记忆较为简单，提高了学习数学的效率！
而科学的发展，往往受制于社会...
海鸟的种类约350种，其中大洋性海鸟约150种。比较著名的海鸟有信天翁、海燕、海鸥、鹈鹕、鸬鹚、鲣鸟、军舰鸟等。海鸟终日生活在海洋上，饥餐鱼虾，渴饮海水。海鸟食量大，一只海鸥一天要吃6000只磷虾，一只鹈鹕一天能吃(2～2.5)kg鱼。在秘鲁海域，上千万只海鸟每年要消耗?鱼400×104t，它们对渔业有一定的危害，但鸟粪是极好的天然肥料。中国南海著名的金丝燕，用唾液等作成的巢被称为燕窝，是上等的营养补品。
铝属于两性金属，遇到酸性或碱性都会产生不同程度的腐蚀，尤其是铝合金铸件的孔隙较多，成分中还含有硅和几种重金属，其防腐蚀性能比其他铝合金更差，没有进行防护处理的铝铸件只要遇到稍带碱性或稍带酸性的水，甚至淋雨、水气、露水等就会受到腐蚀，产生白锈。
解决的办法。
铝铸件完成铸造后，在机械加工前，先要进行表面预处理，如预先对铸件进行喷砂，涂上一道底漆（如锌铬黄底漆），在此基础上再进行机械加工，以避免铸铝件在没有保护的情况下放久了被腐蚀。
规模以上工业企业是指全部国有企业(在工商局的登记注册类型为"110"的企业)和当年产品销售收入500万元以上(含)的非国有工业企业。
tann转成假名就是たん，拼音的话，相当于tang吧……
bakka转成假名是ばっか
kkou转成假名是っこう
benn转成假名是べん
kyo转成假名是きょ
系统学过五十音的话，看罗马音就能直接读了。用拼音来学是不合适的，有些发音没法用拼音标的。
P.S.罗马音里，“nn”就是波音“ん”，“kka”是前面带促音小写“っ”的“か”，同理“tta”就等于“った”。
考虑是由于天气比较干燥和身体上火导致的，建议不要吃香辣和煎炸的食物，多喝水，多吃点水果，不能吃牛肉和海鱼。可以服用（穿心莲片，维生素b2和b6）。也可以服用一些中药，如清热解毒的。
确实没有偿还能力的，应当与贷款机构进行协商，宽展还款期间或者分期归还； 如果贷款机构起诉到法院胜诉之后，在履行期未履行法院判决，会申请法院强制执行； 法院在受理强制执行时，会依法查询贷款人名下的房产、车辆、证券和存款；贷款人名下没有可供执行的财产而又拒绝履行法院的生效判决，则有逾期还款等负面信息记录在个人的信用报告中并被限制高消费及出入境，甚至有可能会被司法拘留。
第一步：教育引导
不同年龄阶段的孩子“吮指癖”的原因不尽相同，但于力认为，如果没有什么异常的症状，应该以教育引导为首要方式，并注意经常帮孩子洗手，以防细菌入侵引起胃肠道感染。
第二步：转移注意力
比起严厉指责、打骂，转移注意力是一种明智的做法。比如，多让孩子进行动手游戏，让他双手都不得闲，或者用其他的玩具吸引他，还可以多带孩子出去游玩，让他在五彩缤纷的世界里获得知识，增长见识，逐渐忘记原来的坏习惯。对于小婴儿，还可以做个小布手套，或者用纱布缠住手指，直接防止他吃手。但是，不主张给孩子手指上“涂味”，比如黄连水、辣椒水等，以免影响孩子的胃口，黄连有清热解毒的功效，吃多了还可导致腹泻、呕吐。
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良工拥有十多位资深制冷维修工程师，十二年生产与制造经验，技术力量雄厚，配有先进的测试仪器，建有系列低温测试设备，备有充足的零部件，包括大量品牌的压缩机，冷凝器，蒸发器，水泵，膨胀阀等备品库，能为客户提供迅捷，优质的工业冷水机及模温机维修和保养。
楼主，龙德教育就挺好的，你可以去试试，我们家孩子一直在龙德教育补习的，我觉得还不错。
成人可以学爵士舞。不过对柔软度的拒绝比较大。　　不论跳什么舞，如果要跳得美，身体的柔软度必须要好，否则无法充分发挥出理应的线条美感，爵士舞也不值得注意。在展开暖身的弯曲动作必须注意，不适合在身体肌肉未几乎和暖前用弹振形式来做弯曲，否则更容易弄巧反拙，骨折肌肉。用静态方式弯曲较安全，不过也较必须耐性。柔软度的锻炼动作之幅度更不该超过疼痛的地步，肌肉有向上的感觉即可，动作(角度)保持的时间可由10馀秒至30-40秒平均，时间愈长对肌肉及关节附近的联结的组织之负荷也愈高。
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这个不是我熟悉的地区单相异步电动机双极性SPWM变频调速仿真研究--《电气自动化》2015年04期
单相异步电动机双极性SPWM变频调速仿真研究
【摘要】：利用双极性SPWM正弦脉宽调制技术实现单相异步电动机变频调速。在MATLAB/Simlink软件中建立双极性SPWM控制器、主电路中的整流和逆变电路。从仿真结果中可以看出,在未加滤波器之前,单相异步电动机变频调速性能较差和逆变器输出电流畸变程度大。加滤波器后,滤除高次谐波,提高电动机调速性能和逆变器输出电流更接近正弦波。
【作者单位】：
【基金】：
【分类号】：TM343.1
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simulink中电机负载模块在什么位置啊
panshiwuzhuanyi的答复：
为了实现伺服电机的更好性能，就必须对伺服电机的一些使用特点有所了解。本文将浅析伺服电机在使用中的常见问题。&br/&&br/& 二．噪声，不稳定 客户在一些机械上使用伺服电机时，经常会发生噪声过大，电机带动负载运转不稳定等现象，出现此问题时，许多使用者的第一反应就是伺服电机质量不好，因为有时换成步进电机或是变频电机来拖动负载，噪声和不稳定现象却反而小很多。表面上看，确实是伺服电机的原故，但我们仔细分析伺服电机的工作原理后，会发现这种结论是完全错误的。&br/&&br/& 交流伺服系统包括：伺服驱动、伺服电机和一个反馈传感器（一般伺服电机自带光学偏码器）。或修改参数，如把X轴锁住，不让系统检测X轴 但应注意：X轴与Z轴互换，即使型号相同，进口设备也可能因为负载不同、参数不同而产生问题。&br/&&br/& 关于交流伺服电机的几个问题： 有关，同步转速n1=60f/2p，异步机还有滑差s，n=(1-s)n1，同步机n=n1，2p为极对数。&br/&&br/& 直流无刷马达其实是自控式永磁同步马达的一种，不过是矩形波供电，而通常说的永磁同步马达是正弦波供电的。simulink自带逆变器如何与自建的电机模块相连接？【matlab吧】_百度贴吧
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simulink自带逆变器如何与自建的电机模块相连接？收藏
第一个图是我建立的，无法连接 第二个图是用自带PMSM连接的，怎么解决第一个图的问题？
企业版MATLAB中文官方试用下载,让工程师和科学家更高效地进行科学计算.
老铁，你做出来了吗？这个逆变器的传递函数中的Ks怎么确定
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异步电机直接转矩控制系统的研究
江 苏 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文论 文 题 目异步电机直接转矩控制 系统的研究研 究 方 向 学科、专业 研究生姓名 导 师 姓 名信号处理理论与技术 信号与信息处理 要 丹王 宝 忠填表时间 2012 年 03 月 20 日摘要摘 要作为现代工业中不可缺少的动力装置， 异步电动机的高性能调速和智能化控制已 成为该研究领域的研究热点。 直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后出现的又一种 新型高性能交流变频调速技术，其因控制手段直接，系统响应快，鲁棒性好，具有优 良的动、静态特性等特点，受到了业界的广泛关注。 本文首先介绍了交流调速技术的发展概况， 然后分析了异步电动机的动态数学模 型，接着详细阐述了基本直接转矩控制原理。为了减小低速时磁链、转矩脉动，本文 引入了空间矢量脉宽调制技术；为了提高转子转速的稳定性，本文用模糊神经网络算 法对转子转速 PI 控制器进行优化；为了节约系统成本，节省安装空间，本文用模型 参考自适应算法对转子转速进行估计，以实时跟踪实际转子转速。MATLAB/Simulink 仿真结果表明本文的改进系统具有低脉动，小超调，高稳态精度的优点。 在仿真研究的基础上，本文又完成了异步电动机直接转矩控制系统的软、硬件设 计。其中，硬件部分主要包括以 TMS320F2812 为核心的主电路，检测电路和键盘显 示电路。软件部分是基于 CCS3.3 平台的 C 程序，主要包括主程序和中断服务程序， 其中直接转矩控制算法是在中断服务程序中完成。最后，本文完成了异步电机的变频 调速实验，实验结果表明，本文所设计的控制方案能够满足高性能电机调速系统的要 求。关键词：异步电机；直接转矩控制；空间矢量脉宽调制；模糊神经网络；模型参考自 适应；TMS320F2812-I-江苏科技大学工学硕士学位论文- II -AbstractAbstractAs a kind of indispensable power equipment in modern industry, asynchronous motor with high-performance speed control and intelligent control which has become the research focus of researches in this area. Direct torque control is another new type of high performance AC variable frequency technology after vector control. It has been widespread concern in the industry because of its direct control means, fast system response, good robustness, and excellent dynamic and static characteristics. Firstly, in this thesis, the development of AC speed regulating technology was reviewed. Then, it analyzed asynchronous motor’s dynamic mathematics model and elaborated the basic principle of direct torque control system. In order to reduce the flux and torque ripple of ac motor operating on low speed, the paper introduced the SVPWM technology. In order to improve the stability of rotor speed, the paper optimized the traditional PI controller by using the algorithm of fuzzy neural network. In order to save system costs and save installation space, the paper estimated rotor speed using MARS algorithm, which could real-time track the actual rotor speed. The results of simulation under Matlab/Simulink software environment validated that the improvement system in this paper has low ripples, small overshoot, and high stability advantages. Based on the simulation, this paper completed the design of software and hardware of asynchronous motor direct torque control system, In Which, Hardware part mainly included main circuit with a core of TMS320F2812 MCU, detection circuit and keyboard display circuit, and software part were C codes depended on CCS3.3 platform, mainly including main program and interrupt service program, and the DTC algorithm was realized in the interrupt service program. Finally, asynchronous motor variable frequency speed regulation experiment was done in this paper. The experiment results show that the control scheme can be satisfied the requirements of high-performance motor speed regulation system.Key words：A D SVPWM; F MARS; TMS320F2812- III -江苏科技大学工学硕士学位论文- IV -目录目录摘 要 ........................................................................................................................................ I ABSTRACT .......................................................................................................................... III 第 1 章 绪论 ........................................................................................................................... 1 1.1 交流调速系统的发展概况 ........................................................................................... 1 1.1.1 交流电机变频控制策略的发展 ............................................................................ 1 1.1.2 PWM 调制技术的发展 .......................................................................................... 2 1.1.3 无速度传感器技术的发展 .................................................................................... 3 1.2 课题的研究背景及意义 ............................................................................................... 5 1.3 论文研究的主要内容及结构安排 ............................................................................... 6 第 2 章 异步电机基本 DTC 系统的研究 ............................................................................. 7 2.1 异步电机数学模型 ....................................................................................................... 7 2.1.1 坐标变换 ................................................................................................................ 7 2.1.2 异步电机动态模型 ................................................................................................ 9 2.2 异步电机的基本直接转矩控制.................................................................................. 10 2.2.1 直接转矩控制基本原理 ...................................................................................... 10 2.2.2 异步电机基本 DTC 系统 .................................................................................... 12 2.3 基本 DTC 系统的仿真分析 ....................................................................................... 13 2.4 本章小结 ..................................................................................................................... 17 第 3 章 异步电机 SVM-DTC 系统的研究 ......................................................................... 18 3.1 参考电压矢量 ............................................................................................................. 18 3.2 空间电压矢量调制方案 ............................................................................................. 20 3.2.1 参考电压矢量扇区判断 ...................................................................................... 20 3.2.2 基本电压矢量作用时间 ...................................................................................... 22 3.2.3 基本电压矢量作用顺序 ...................................................................................... 23 3.3 SVM_DTC 系统实现和仿真分析 .............................................................................. 26 3.4 本章小结 ..................................................................................................................... 29 第 4 章 异步电机直接转矩控制系统的智能化研究 ......................................................... 30 4.1 模糊控制理论.............................................................................................................. 30 4.2 模糊神经控制理论...................................................................................................... 31 4.3 模糊神经 PI 控制器 .................................................................................................... 33-V-江苏科技大学工学硕士学位论文4.4 智能 DTC 系统仿真分析 ........................................................................................... 35 4.5 本章小结 ..................................................................................................................... 38 第 5 章 MARS 无速度传感器的研究 ................................................................................. 39 5.1 模型参考自适应法 ..................................................................................................... 39 5.1.1 参考模型和可调模型 .......................................................................................... 39 5.1.2 自适应律 .............................................................................................................. 40 5.2 MARS 无速度传感器仿真 ......................................................................................... 44 5.3 本章小结 ..................................................................................................................... 46 第 6 章 异步电机 DTC 调速系统的实现 ........................................................................... 47 6.1 系统的硬件设计 ......................................................................................................... 47 6.1.1 整流逆变电路 ...................................................................................................... 47 6.1.2 驱动电路 .............................................................................................................. 48 6.1.3 过流保护电路 ...................................................................................................... 50 6.1.4 定子电压检测电路 .............................................................................................. 51 6.1.5 定子电流检测电路 .............................................................................................. 51 6.1.6 转子速度检测电路 .............................................................................................. 52 6.1.7 键盘、显示电路 ................................................................................................... 53 6.2 系统的软件设计 ......................................................................................................... 53 6.2.1 初始化程序 .......................................................................................................... 54 6.2.2 键盘、显示程序 .................................................................................................. 55 6.2.3 保护程序 .............................................................................................................. 56 6.2.4 定时器 1 中断程序 .............................................................................................. 56 6.2.5 定时器 3 中断程序 .............................................................................................. 57 6.3 实验结果及分析 ......................................................................................................... 59 6.4 本章小结 ..................................................................................................................... 61 总结与展望 ........................................................................................................................... 63 参考文献 ............................................................................................................................... 65 攻读硕士学位期间发表的学术论文 ................................................................................... 69 致 谢 ................................................................................................................................... 71- VI -ContentsContentsAbstract (Chinese) .............................................................................................................. I Abstract (English) ............................................................................................................ III Chapter 1 Introduction ...................................................................................................... 1 1.1 Development of AC Variable Speed System .............................................................. 1 1.1.1 Development of AC Motor Variable Frequency Control Strategy ...................... 1 1.1.2 Development of PWM Modulation Technology ................................................. 2 1.1.3 Development of sensorless-speed Technology .................................................... 3 1.2 Research Background and Significance ..................................................................... 5 1.3 Main Contents and Arrangement Structure of The Thesis ......................................... 6 Chapter 2 Rearch on AC Motor Basic Direct Torque Control System ......................... 7 2.1 Mathematical Models of Asynchronous Motor .......................................................... 7 2.1.1 Coordinates Transform ........................................................................................ 7 2.1.2 AC Motor Dynimic model ................................................................................... 9 2.2 Asynchronous Motor Basic Direct Torque Control .................................................. 10 2.2.1 Basic Thought of Direct Torque Vector Control................................................ 10 2.2.2 Basic Direct Toque Control System .................................................................. 12 2.3 Simulation and Analysis of Basic Direct Torque Vector Control System ................ 13 2.4 Summary of this chapter ........................................................................................... 17 Chapter 3 Research on AC Motor SVM_DTC System................................................. 18 3.1 Reference Voltage Vector ......................................................................................... 18 3.2 Space Voltage Vector Modulation .......................................................................... 20 3.2.1 Reference Voltage Vector Section Estimation ................................................... 20 3.2.2 Basic Voltage Vector Function Time ................................................................. 22 3.2.3 Basic Voltage Vector Function Sequences ......................................................... 23 3.3 Simulation and Analysis of SVM_DTC System ...................................................... 26 3.4 Summary of this chapter ........................................................................................... 29 Chapter 4 Research on Intelligence Optimization of AC Motor DTC System ......... 30 4.1 Fuzzy Control Theory ............................................................................................. 30 4.2 Fuzzy Neural Control Theory ................................................................................... 31 4.3 PI Regulator Based on Fuzzy Neural Network ........................................................ 32-V-江苏科技大学工学硕士学位论文4.4 Simulation and Analysis of Intelligent DTC System ............................................... 35 4.5 Summary of this chapter ........................................................................................... 38 Chapter 5 Research on MARS Speed Sensorless ........................................................ 39 5.1 MARS Theroy ........................................................................................................ 39 5.1.1 Reference Model and Adjustable Model ........................................................... 39 5.1.2 Adapting Law .................................................................................................... 40 5.2 Simulation and Analysis of MARS Speed Sensorless.............................................. 44 5.3 Summary of this chapter ........................................................................................... 46 Chapter 6 System Software Design ................................................................................ 47 6.1 System Hardware Design ......................................................................................... 47 6.1.1 Bridge Rectifier and Inverter Circuit ................................................................. 47 6.1.2 Driving Circuit .................................................................................................. 48 6.1.3 Over_Current Protection Circuit ....................................................................... 50 6.1.4 Stator voltage Detection Circuit ........................................................................ 51 6.1.5 Stator Current Detection Circuit ........................................................................ 51 6.1.6 Rotor speed Detection Circuit ........................................................................... 52 6.1.7 Keyboard and Display Circuit ......................................................................... 53 6.2 System Software ..................................................................................................... 53 6.2.1 Initialization Program ........................................................................................ 54 6.2.2 Keywords and Display Program ........................................................................ 55 6.2.3 Protection Program ............................................................................................ 56 6.2.4 Timer 1 interrupt Program ................................................................................. 56 6.2.5 Timer 3 interrupt Program ................................................................................. 57 6.3 Expermental Results and Analysis ........................................................................... 59 6.4 Summary of this chapter ........................................................................................... 61 Conclusion and Outlook ..................................................................................................................... 63 References ................................................................................................................................................. 65 Pubished Paper ....................................................................................................................................... 69 Acknowledgement ................................................................................................................................. 71- VI -第 1 章 绪论第 1 章 绪论1.1 交流调速系统的发展概况与直流调速系统相比，交流调速系统[1][2]的优点主要在于其结构简单，成本低、 安装环境要求低等，在大容量、高转速应用领域中，它也更受大家的青睐。但是长期 以来，直流调速一直在电机调速领域占据着统治地位，直至近几年随着科学技术水平 的提高，交流调速才开始逐步取代直流调速，这主要是因为： 交流电机转矩控制困难。交流电机是一个多输入多输出、非线性、强耦合且时变 的被控对象，其转矩关系远较直流电机复杂很多，而且转矩公式中的气隙磁通项是由 定子电流和转子电流共同产生的，而一般情况下，鼠笼异步电机的转子电流是无法测 量的，这些因素就造成了异步电机转矩控制的困难。由于转速控制的本质是对转矩的 控制，故转矩控制困难是实现交流电机高性能调速的主要障碍。 电力电子器件发展的限制。 交流调速装置需要能够产生幅值和频率可变的交流电 源的变频器，而大功率电力电子器件作为变频器中的主要元件，从可控硅、 GTO 到 IGBT、IGCT，每一次更新换代都对交流调速的发展起了重要的推动作用。进入 20 世纪 90 年代后，这些电力电子器件日渐成熟，性价比大幅度提高，基本上能满足高 性能交流调速系统的需要。 微处理器的限制。交流调速装置的控制器需要适应复杂的交流调速控制算法，传 统的模拟控制器难以胜任。经过近 20 年的发展，微处理器的运算性能突飞猛进，目 前的交流调速已经进入了数字化时代。 1.1.1 交流电机变频控制策略的发展 交流调速有变转差频率调速，变频调速，变极调速等不同方式，其中变频调速[3][4] 是目前公认的最优方案。根据所采用的数学模型的差别不同，变频调速又可以分为基 于电动机稳态模型和动态模型的不同控制方法，其控制性能有较大差异，这也决定了 几种方法各自不同的应用范围。 1．恒压频比控制 V/F 控制方式是建立在电动机稳定模型上的控制方式，它要求在改变电动机电源 频率的同时，也改变电动机电源的电压，使得电动机磁通保持一定，从而保证在较宽 的调速范围内，电动机的效率、功率因素都不下降。这种控制方式比较简单，常用于 节能型变频器，如风机、水泵的节能调速上，以及对调速范围要求不高的场合。其突 出的优点是可以进行电动机的开环调速控制，其主要问题是低速性能较差，因为低速-1-江苏科技大学工学硕士学位论文时异步电动机定子电压降所占比重增大，造成了电动机的电磁转矩的减小。 2．转差频率控制 转差频率控制需要在电动机转子上安装光电编码器等速度检测器，用以检测电动 机的转速，然后以电动机速度与转差频率之和作为变频器的输出频率。这种控制方式 与 V/F 控制相比，其加减速特性和限制过电流的能力得到提高。 3．矢量控制 矢量控制是一种高性能异步电动机控制方式，它基于电动机的动态数学模型，这 种控制方法通过坐标变换，将定子电流中的励磁电流分量和转矩电流分量独立出来， 对转矩渐进解耦和对磁链单独控制， 使交流电动机具有与直流电动机相类似的控制性 能。实验证明，矢量控制在车辆牵引，再生制动、空转滑行再粘着等方面都有其独特 的优势。 4．转矩控制 转矩控制的对象是电动机的转矩，而不是转速。输入的给定信号最终控制的是电 动机的电磁转矩，而不是频率。在转矩控制方式下，电动机转速的大小，取决于电磁 转矩和负载转矩较量的结果，可能加速，也可能减速，其频率不可调节，转矩控制常 用于牵引和起重装置的启动，以及恒张力控制等。 5．直接转速控制 直接转速控制是对变频器的输出电压、电流进行检测，经坐标变换处理后，送入 电动机模型，推算出电动机的磁通、瞬时转速，在保持磁通闭环的同时，每秒钟对电 动机的转速进行高达数千次的校正。这种控制方式具有更快的响应速度，更小的转速 脉动、更稳定的准确度。 1.1.2 PWM 调制技术的发展 1964 年德国的 A.Schonung 和 H.Stemmler 率先提出了 PWM 变频的设想， 为现代 交流调速技术的发展和实用化开辟了新的道路[5]。PWM 控制技术是利用半导体功率 器件的通断将直流电压变换成一定形状的电压脉冲序列， 并通过控制电压脉冲宽度或 周期以达到变频、变压和消除谐波的一门技术。PWM 技术克服了相控原理的弊端， 使交流电动机定子得到了接近正弦波形的电压和电流， 提高了电动机的功率因数和输 出功率[6]。 常用的 PWM 技术基本上可分为以下三类： 正弦 PWM 法(SPWM)、 空间矢量 PWM 法(SVPWM)和电流滞环 PWM 法。 正弦脉宽调制(SPWM)分为自然采样法、规则采样法和不规则采样法，它从电动 机供电电源的角度出发，着眼于如何产生一个电压、频率都可调的三相对称正弦波电 源。其基本方法是：用一个标准正弦波作为基波，并让与一系列幅值相等的高频三角-2-第 1 章 绪论载波进行比较，由两者的比较匹配点来控制输出脉冲信号的电平翻转，继而实现逆变 器桥臂开关的切换。该方法的特点是，在半个周期中，输出脉冲信号总是中间脉冲最 宽，即脉冲所占的面积最大，两边脉冲最窄，即脉冲所占面积最小，这刚好与正弦波 的面积特性相拟合，因此，可以大大减少输出电压中的低频成分。实际中，除了上述 的正弦脉冲宽度调制技术外，还有许多类似的脉冲宽度调制法，如同样采用三角波作 为载波，而将正弦基波替换为梯形波、马鞍形波等的调制法。它们的目的都是为了使 变频器输出三相对称的正弦波电压或者为了提高基波电压幅值， 都是在正弦脉宽调制 技术基础上产生的，因此都属于 SPWM 法[7] 。 SPWM 广泛应用在交流变频技术中， 并具有很好的性能， 但是它存在着谐波成份 大和电压利用率不高的问题。目前应用比较普遍的是空间电压矢量脉宽调制技术 (SVPWM)。SVPWM 法首先于 1988 年由德国学者 H.W.Vander.Broek 提出[8]。它是从 交流电动机的角度出发，将逆变器和电动机作为一个整体来处理，其着眼于如何使电 动机获得幅值恒定的圆形旋转磁场。当给电动机接入三相对称的交流电后，交流电动 机内部便会产生圆形磁链，SVPWM 即以此磁链为基准，用逆变器不同开关模式的组 合，即基本空间电压矢量的组合所产生的实际磁链去逼近基准圆磁链。SVPWM 法建 立了逆变器开关状态与电压空间矢量的内在联系，实现了控制系统模型的简化和 MCU 微控制器的快速实时处理，并使得系统输出转矩脉动减小、噪声降低、电压利 用率变高，因此，其得到了广泛的应用。 电流滞环 PWM 法是 A.B.Plunkett 在 1980 年提出的[9]，电流滞环 PWM 依然采用 电压型逆变器的主电路结构。 其基本思想是将电动机输出的实际电流与给定的参考电 流信号通过比较器进行比较，由其结果决定逆变器上、下桥臂开关器件的通断。这种 方法的最大优点是控制简单，动态响应较快。其主要缺点是固定的滞环宽度使开关频 率不恒定，电机电抗大小及反电动势变换使电流瞬时误差可能超出滞环控制的范围。 人们提出了许多改进方法，文献[10]对基于矢量调制的滞环控制、自适应环宽滞环控 制和正弦环宽滞环控制进行了详细比较， 从比较结果看出基于矢量调制的滞环控制方 法在各方面性能上都比较好。 1.1.3 无速度传感器技术的发展 高性能的控制系统利用位置传感器或速度传感器检测转子位置或速度， 而这类机 械传感器却使得整个控制系统体积增大， 可靠性变差， 成本提高， 而且易受环境影响， 尤其是对于实际应用中不允许安装速度传感器的领域， 无速度传感器技术显得尤为重 要。因此，无速度传感器成为了近些年众学者的研究热点。无速度传感器电机的控制 方法是将检测到的电机状态信号，如电压、电流信号，送入速度观测器，由观测器中 基于电机控制数学模型的算法来实现对电机转速的实时计算。-3-江苏科技大学工学硕士学位论文从近 20 年来，各国学者在无速度传感器控制系统的研究中的研究成果来看，目 前，应用在异步电动机上的无速度传感器转速估计方法[11] [12]主要有： 1．基于数学模型的开环估计 基于数学模型的开环估计是利用电动机的定、转子磁链和电压空间矢量方程，通 过适当的计算来估计电动机转速的。通常，这种开环估计的准确性主要取决于数学模 型中的参数是否准确。特别是在低速情况下，由于电动机参数的偏差使这种开环估计 的准确度大大降低，严重影响伺服驱动系统的动静态特性。 2．模型参考自适应（MARS） 模型参考自适应控制[13]系统将被控系统的要求用一个模型来体现。 这个模型的输 出给出了对应指令信号的理想响应，这个模型就是参考模型。系统在运行中总是力求 使被控过程的动态特性与参考模型的输出特性相一致。 比较参考模型和实际过程的输 出，并通过自适应控制器去调整线性控制器的某些参数，就可使得在某种意义下实际 输出与参考模型输出之间的偏差尽可能的小。 3．自适应观测器 电动机转速开环估计结果的正确性受到参数变化的影响，转速越低，这种影响愈 严重， 。而闭环估计器又称观测器。观测器主要分为确定型和随机型两类，目前应用 较多的是 Luenberger 观测器和 Kalman 滤波器。可以为无速度传感器系统设计合适的 观测器， 从而使伺服驱动系统运行在很宽的速度范围内， 甚至在低速下也能稳定运行。 4．扩展卡尔曼滤波 扩展的卡尔曼滤波（EKF）是 Kalman 滤波算法在非线性系统中的扩展应用。该 方法是在线性最小方差估计基础上发展起来的一种递推计算方法， 这种算法可一边采 集数据， 一边计算。 EKF 适用于高性能伺服驱动系统， 可以在很宽的速度范围内工作， 甚至在很低的速度下完成转速估计，也可对相关状态和某些参数进行估计。 5．高频信号注入 以上几种无传感器控制技术，有一个共同的缺陷，就是无法实现或者满足低速， 特别是零速时的控制要求。高频信号注入为解决这一问题提供了有效地途径。这种方 法的基本原理为：当给异步电动机定子绕组中注入高频电压信号后，电机内部就会产 生幅值一定的空间旋转磁场，或沿着其某一轴线交替变化的脉动磁场，这时，如果电 机转子具有凸极性，这些磁场就会因为受到凸极转子的调制作用，而使得定子电流中 呈现出与电机转子位置、转速相关的高频载波信号，将该载波信号进行解调后就可以 获得电机相应的位置、转速信息。高频信号注入弥补了零定子频率情况下的速度不可 观测性，然而由于异步电机常见的磁路现象等不完善因素，导致了检测的速度信号中 含有低频干扰信号。一旦检测的速度信号直接用于控制，必然导致控制系统动、静态 性能的恶化。-4-第 1 章 绪论目前无速度传感器控制中应用较好的转速估计法是参考模型自适应法， 这种自适 应闭环速度辨识方案，在一定的速度范围内，估计精度达到了相当高的水平。因此， 本文第 5 章重点介绍了基于 MARS 的转速估计原理与实现。1.2 课题的研究背景及意义异步电动机作为电能转化为机械能的最主要动力装置，在国民经济和社会生活中 都占有重要的地位。随着电力电子技术、微电子技术以及控制技术的不断发展，诸多 新型的异步电动机控制技术不断被提出，给异步电动机控制带来了良好的发展契机。 早先电动机的简单调速已不再适应当前高精度的要求，采用高性能的控制技术和智能 的控制方法对于提升产品质量、提高生产效率，以及节能都有着深远的影响。在当今 能源紧缺的社会，高性能的交流变频技术的研究意义不言而喻。 1975 年，德国学者 F.Blaschke 提出了矢量变换控制原理，它的出现极大地改善了 交流调速系统的动、静态特性，使得交流传动技术从理论上可以完全与直流传动相媲 美。矢量控制技术在定向于转子磁通的基础上，采用参数重构和状态重构的现代控制 理论概念实现了交流电动机定子电流的励磁分量和转矩分量之间的解藕，成功地解决 了交流电动电磁转矩的有效控制。然而，在实际应用中，矢量控制却因为其复杂的坐 标变换，和系统特性随电机参数变化而变化的缺点，使得其控制效果远不如理论研究 的效果好。 1985 年由德国鲁尔大学的 M.Depenbrock 教授首次提出了六边形磁链的直接转矩 控制 （DTC） 理论， 随后又由日本学者 Takahashi 提出了圆形磁链的直接转矩控制技术。 与矢量控制技术所不同的是，直接转矩控制采用静止坐标系下定子磁场定向，保持系 统磁链恒定，并借助两点式调节，即 Bang-Bang 控制，直接对逆变器进行最佳控制， 以获得转矩的高动态性能。它在很大程度上弥补了矢量控制中计算复杂，特性易受干 扰、实际应用效果低于理想预期的不足。 直接转矩控制技术自产生之日起， 就以其独特的控制思想， 简单清晰的系统结构， 优良的动、静态特性受到了广泛的关注，得到了迅速的发展。目前该技术已成功地应 用在电力机车牵引等大功率交流传动系统中。然而，直接转矩控制技术也存在着许多 问题，如电动机低速运行时，转矩、电流及定子磁链脉动较大，速度控制精度欠缺等， 这些都在一定程度上影响了电机控制的性能，也直接影响了直接转矩控制技术在许多 场合的应用。所以，本文就异步电机的直接转矩控制系统进行了详细的分析和研究， 并提出了一些改进方法，希望可以为交流调速做出一定的贡献。-5-江苏科技大学工学硕士学位论文1.3 论文研究的主要内容及结构安排本文主要研究了基于 SVPWM 的异步电动机直接转矩控制系统， 详细阐述了直接 转矩控制系统的基本原理和结构，以及 SVPWM 调制技术。在 MATLAB/SIMULINK 中搭建了整个系统模型，结合智能算法和 PI 控制技术设计了智能 PI 速度调节器，并 实现了系统的无速度传感器的转速估计，然后在基于 DSP(TMS320F2812)的实验平台 上设计了系统的软、硬件部分。最后对整个系统进行联合实验，验证控制策略的正确 性和可行性。论文的结构安排如下： 第一章，绪论。简要介绍了交流调速及其相关技术的发展概况，并介绍了本论文 的研究内容。 第二章，异步电动机直接转矩控制系统的原理。分析了异步电动机在不同坐标系 下的数学模型，阐述了直接转矩控制系统的基本原理，为后续章节的仿真与设计奠定 了基础。 第三章，直接转矩控制的空间矢量脉宽调制技术。介绍了在基本 DTC 基础上改 进的 DTC_SVM 调制技术的实现过程，为第六章系统的软件设计提供理论依据。 第四章，智能算法在 DTC 中的应用。分别介绍了模糊控制算法，模糊神经网络 算法和它们在 PI 控制技术中的应用，模型的仿真结果证明了模糊神经 PI 算法的优越 性。 第五章，无速度传感器。对模型参考自适应的基本原理及李雅普诺夫稳定性理论 进行了概述，并搭建出 MARS 自适应转速估计模型，成功实现无速度传感器的转速 估计。 第六章，系统的实现。系统硬件设计部分，主要给出了包括系统总体结构、主要 元器件选型以及驱动电路、整流逆变电路、保护电路、检测电路和键盘、显示电路的 设计。系统的软件设计部分，则给出了包括主程序、中断服务子程序、SVPWM 子程 序和键盘扫描程序的设计流程图。 总结及展望。对本文的研究工作进行了概况性的总结，并对下一步的研究工作进 行了展望。-6-第 2 章 异步电机基本 DTC 系统的研究第 2 章 异步电机基本 DTC 系统的研究在三相交流异步电机的定子铁芯中，分布着相互间隔 120 0 的三相绕组，当给这些 绕组通入三相交流电后，它们就会联合产生一个空间旋转的磁场，该旋转磁场切割转 子绕组，在转子绕组上产生感应电动势，由于转子绕组的自闭合，转子绕组中产生感 应电流，异步电机就是在转子电流与旋转磁场的相互作用下产生电磁转矩，推动转子 转动的[14]。图 2.1 为电角度为 60° 时，两极异步电动机中定子电流向量和磁场合成图。 规定流入各相线圈中的电流是正的，用十字符号标记，而流出线圈的电流是负的，用 圆点标记。 ?sa 、 ?sb 和 ?sc 分别表示了由各相电流产生的磁动势（MMF）矢量， ?s 为 三者之和，即定子总 MMF 矢量。两个半圆环表示合成磁场磁通线 ? 的式样。?sc ?sb?sbCA??sB?saB?aC?Ac图 2.1 定子电流流向和磁场合成 Fig 2.1 Stator current flow direction and electromagnetic composition2.1 异步电机数学模型异步电机在三相坐标系下的数学模型是一组复杂的非线性方程， 定转子绕组之间 的耦合关系会随着转子位置角的变化而变化，这就造成了电感参数的时变，分析起来 十分困难。必须对该模型进行简化处理，才便于分析、求解和应用。简化的工具就是 坐标变换。 2.1.1 坐标变换 坐标变换从数学角度上讲就是将一组变量用另一组新的变量等价代替，两组变量 之间有单值对应的关系。直接转矩控制是在静止的定子两相坐标系上分析电机的，所 以接下来介绍三相-两相的坐标变换，即 abc ? ?? 。 如前文所述，总的定子 MMF 空间矢量 ?s 是相 MMF ?sa 、?sb 和 ?sc 的矢量和，即-7-江苏科技大学工学硕士学位论文2 j ? 3 2 ?j ? 3?s ? ?sa ? ?sb ? ?sc ? ?sa ? ?sb e? ?sc e(2.1)式中， ?sa ? 、 ?sb 和 ?sc 分别为 ?sa 、 ?sb 和 ?sc 的幅值。在定子两相坐标系中，定子 MMF 的矢量可表示为复数变量，如图 2.2 中所示。b? ?s ??s?s??s?acFig图 2.2 定子 MMF 矢量的复坐标分解 Stator MMF vector decomposition on complex coordinates?s ? ?s? ? j?s? ? ?s e j?s因为? j2 ? 1 3 ? e 3 = ? +j ? 2 2 ? 2 ?e ? j 3 ? = ? 1 ? j 3 ? ? 2 2(2.2)(2.3)将式(2.2)和(2.3)代入，则式(2.1)可以重新写成1 1 ?s ? ?s? ? j?s ? ? ?sa ? ?sb ? ?sc ? 2 2 ? 3 ? 3 j? ? ? ? ? sb sc ? 2 ? 2 ? ?(2.4)上式，实部，虚部对应相等，则有1 ? 1 ? ? ? ? s? ? 2 ?? ? ? ? 3 ? s? ? ?0 ? ? 2 1 ? ? ?sa ? 2 ?? ? ? ?sb 3?? ? ? ? ? ?sc ? ? 2 ? ? ?(2.5)和? ? 1 ? ?sa ? ? ?? ? ? ?? 1 ? sb ? ? 2 ? ?sc ? ? ? ? ?? 1 ? ? 2-8-? 0 ? ? 3 ? ? ?s? ? ? ? 2 ? ? ?s? ? ? 3? ? 2 ? ?(2.6)第 2 章 异步电机基本 DTC 系统的研究式 (2.5) 阐明了 abc ? ?? 的变换，而式 (2.6) 阐明了 ?? ? abc 的变换。通常，会在abc ? ?? 的变换矩阵前附加一个非零常数，定义其为 m ，与之对应的 ?? ? abc 附加比例因子为 m? 。 当m ? 2 3 ， 变换前后功率方程形式不变； 而当 m ? 2 3 ， m? ? 2 3 时，m? ? 1 时，变换前后物理量幅值不变；由于 MMF 是线圈中电流和线圈匝数的乘积，定子电流矢量 is 可以由 ?s 除以定子 绕组各相匝数获得。这就相当于对定子各相绕组中电流 isa 、 isb 和 isc 施加 abc ? ?? 变 换。同样，可以对定子相电压 usa 、 usb 和 usc 做相同的变换。实际上，以上两变换方程 式，适用于异步电动机的总和为零的所有三相变量。 2.1.2 异步电机动态模型 通常，高性能的调速系统都是建立在异步电机的动态模型之上的。结合前述的坐 标变换规则，给出定子两相参考坐标系下异步电机的动态 T 模型，如图 2.3 所示。isRsLlsLlrRririmus???? s??Lm?? r??? ?j?? r??图 2.3 异步电机动态 T 模型 Fig 2.3 Dynamic T model of asynchronous motor.其中，符号 ? 是微分算子 d dt ， Lls 、 Llr 和 Lm 分别是定子漏电感、转子漏电感和磁化 电感，定子电压向量 us?? ? ? us? 电流向量 is? ? ? ? is ?? ?转子磁链向量? r?? ? ?? r? ? r ? ? ( Wb )均为各物理量在 ?? 坐 ? s?? ? ?? s? ? s? ? ( Wb )，?is ?? ( A ) ，转子电流向量 ir?? ? ? ir?us? ? ( V )，转子电压向量 ur?? ? ? ur?? ?ir ? ? ( A ) ，定子磁链向量ur ? ? ( V )，定子?标系下的分量组成的向量， ?r 为电机转子角速度( rad / s )， J 矩阵为?0 ?1? J ?? ? ?1 0 ?(2.7)从图 2.3 中可以看出，定子、转子磁通与定子、转子电流有关，为?? s?? ? ? Ls I ?? ? ? ? ? r?? ? ? Lm ILm I ? ?is?? ? ? ? Lr I ? ? ?ir?? ?(2.8)其中， Ls 为定子电感( H )，定义为定子漏电感和磁化电感之和，即 Ls ? Lls ? Lm 。 Lr 为 转子电感( H )，定义为转子漏电感和磁化电感之和，即 Lr ? Llr ? Lm 。矩阵 I 为二阶单 位阵。-9-江苏科技大学工学硕士学位论文定、转子磁通也可以从定子电压和定子电流，转子电压和转子电流获得，为?? s?? ? us?? ? Rsis?? ? ? ? ?? r?? ? ?r J? r?? ? ur?? ? Rr ir??定、转子电压方程式，为?us?? ? ? ? Rs ? Ls ? ? I ? 0 ? ? ?L ? I ? ? L J ? ? ? m r m ? ?is?? ? ? ? ? Rr ? Ls ? ? I ? ?r Lr J ? ? ?ir?? ? Lm ? I(2.9)将式(2.7)代入式(2.8)并考虑到鼠笼式电机转子短路，即转子电压为 0，移项整理可得(2.10)实际上， 根据磁链方程， 可以选择不同的变量构成电磁转矩的各种表达式， 其中， 由定子磁链和转子磁链构成的电磁转矩表达式为Te ? 3n p Lm 2? Ls Lr??s??TJ? r?? ? ? kTe ?? s?? r? ?? s?? r ? ?(2.11)其中， Te 为电磁转矩( N ? m )， n p 为电机极对数， ? 为漏感系数，系数 3 2 的出现是因 为这里采用了等幅值的坐标变换，kT e ? npLm Ls L r ? L2 m(2.12)在忽略转矩阻尼系数和扭转弹性转矩系数时，电机运动方程可表示为Te ? TL ?J d?r n p dt(2.13)其中， TL 为负载转矩( N ? m )， J 为机组的转动惯量( kg ? m2 )；2.2 异步电机的基本直接转矩控制2.2.1 直接转矩控制基本原理 将式(2.10)中的定子磁链和转子磁链表示为极坐标形式? s?? ? ? s?? ?? s ? r?? ? ? r?? ?? r则有Te ? kTe ? s?? ? r?? sin(? s ? ?r ) ? kTe ? s?? ? r?? sin ? sr(2.14)(2.15)因此， 转矩不但与定子磁链和转子磁链的大小有关， 还与两者的夹角 sin ? sr 有关。 如果转子磁链保持不变，通过外加定子电压使定子磁链加速（减速） ，从而使得 ? sr 增 大（减小） ，就可以控制转矩增大（减小） 。实际上，如果定子磁链的幅值发生变化，- 10 -第 2 章 异步电机基本 DTC 系统的研究转子磁链幅值的响应要经过一个惯性环节后才能得到， 也即转子磁链幅值的变化要慢 于定子磁链幅值的变化。故改变夹角 ? sr 可以达到调节转矩的目的。 对式(2.8)定子回路的电压平衡方程积分，可得? s?? ? ? (us?? ? Rsis?? )dt若忽略定子电阻压降，式(2.13)的离散形式为(2.16)? s?? (tk ?1 ) ? ? s?? (tk ) ? us?? (tk )?t(2.17)式(2.14)表明，在 ?t 时间内，定子磁链矢量的顶部沿电压矢量的方向移动。因此，逆 变器输出的离散电压直接控制电子磁链的幅值和角度，并进而可以控制转矩。直接转 矩控制的本质问题就是在逆变器的各输出状态中选择合适的电压矢量， 以达到控制的 目的。SaasbbsccZanU DCabZcZbcsasbsc图 2.4 三相电压型逆变电路 Fig. 2.4 Three-phase voltage source inverting circuit.图 2.4 为电压源逆变器原理图，它由三组六个开关（ S a S a Sb Sb Sc S c ）组成，其 中，每相的上桥臂与下桥臂的开关动作相反，可以把上桥臂开关导通而下桥臂开关断 开的记为“1”，把上桥臂开关断开的而下桥臂开关导通的状态记为“0”。例如，当 a 相ua ? U dc ，ub ? uc ? 0 ， 上桥臂导通， b， c 相下桥臂导通时， 开关状态可记为(100)。 此时，参考式(2.1)可知此时电压空间矢量 us 的幅值为 2U dc 3 ，空间位置为 e j 0 。依此类推， 三相逆变电路一共有 8 种开关组合，对应 8 种输出电压状态，即 8 个基本电压矢量， 如表 2.1 所示。表 2.1 三相逆变电路的开关状态与基本电压矢量 Table 2.1 Switch-shut states and basic voltage vector of three-phase inverting circuit 开关状态 基本电压矢量 空间位置(000)(100)(110)(010)(011)(001)(101)(111)V0V1e j0V2e j? 3V3e j 2? 3V4e j?V5e j 4? 3V6e j5? 3V7其中，V0 和 V7 由于输出电压为零，被称为零矢量。V1 ～ V6 共六个非零矢量的幅值 均为 2U dc 3 ，空间位置依次相差 60? ，分别以 6 个非零矢量为中心，可以将定子磁链- 11 -江苏科技大学工学硕士学位论文空间划分成为 6 个区域，如图 2.5 所示。V3区域3V2区域2V3V2V1V4区域4V7 （111） V0区域1V1V4V5 V6区域5（000） 区域6V5V6图 2.6 电压矢量作用示意图 Fig 2.6 Action graph of voltage vectors图 2.5 定子电压空间矢量 Fig2.5 Stator voltage space vectors假设某时刻定子磁链矢量位于区域Ⅰ中，如图 2.6 所示。可以看出，当施加电压 矢量 V1 、 V2 和 V6 时，电子磁链幅值将增大；而施加电压矢量 V3 、 V4 和 V5 时，定子磁链 幅值将减小；若加入零矢量，则定子磁链不变。由于选择 V1 和 V4 时会使定子磁链幅值 急剧变化，不利于控制，因此在区域Ⅰ中可供选择的开关导通为 V2 、 V3 、 V5 、 V6 以及 两个零矢量。而定子磁链又是沿逆时针方向旋转的，因此，当施加电压矢量 V2 、 V3 时 定子磁链角度增大，转矩增大；施加电压矢量 V5 、V6 时定子磁链角度减小，即转矩减 小。其他 5 个区域也可作类似分析。可见，根据定子磁链所处区域的不同，可以选择 合适的电压矢量，使得定子磁链幅值及电磁转矩增大或减小，这就是直接转矩控制的 基本原理。 2.2.2 异步电机基本 DTC 系统 异步电机直接转矩控制[15]系统框图如图 2.7 所示。在估计出电机的实际定子磁链 和电磁转矩后，将他们与给定的定子磁链指令及速度控制器给出的转矩指令进行比 较，再结合定子磁链所在的区域，为逆变器选择出恰当的电压矢量，通过电压矢量的? *???速度调节器Te*?? ??U dcTe开关 选择 状态 三相 逆变器?*??va ia定子磁链、磁 链转矩计算 CLARKE 变换vb ib vc ic? ?? ? ? ?速度传感器M图 2.7 直接转矩控制系统框图 Fig 2.7 DTC system block diagram- 12 -第 2 章 异步电机基本 DTC 系统的研究组合应用，使电机的磁链和转矩快速跟踪给定值，最终使电机运行在期望状态。 定子磁链幅值、电磁转矩与各自指令值的差值需要先经过滞环比较器，设磁链和 转矩滞环的宽度分别为 ?? s 和 ?Te ，则滞环比较器的输出 d? s 和满足如下关系，有?1, if ? s ? ? s? ? ?? s ? d? s ? ? ? ? ?0, if ? s ? ? s ? ?? s(2.18)对于转矩误差，当需要定子磁链矢量逆时针旋转时，有?1, if Te ? Te? ? ?Te ? dTe ? ? ? ? ? 0, if Te ? Te ? ?0(2.19)当需要定子磁链矢量顺时针旋转时，有?-1, if Te ? Te? ? ?Te ? dTe ? ? ? ? ? 0, if Te ? Te ? ?0(2.20)在得到滞环比较结果后，可根据定子磁链矢量所在的区域，按照表 2.2 所示的电 压开关矢量规则选择合适的电压矢量。表 2.2 电压开关矢量表 Table 2.2. Voltages switch-shut vector tabled? s dTe定子磁链矢量所在区域 1V2 V7 V6 V3 V0 V52V3 V0 V1 V4 V7 V63V4 V7 V2 V5 V0 V14V5 V0 V3 V6 V7 V25V6 V7 V4 V1 V0 V36V1 V0 V5 V2 V7 V41 1 0 -1 1 0 0 -12.3 基本 DTC 系统的仿真分析在 Matlab9.0a/Simlink[16]环境下建立异步电机直接转矩控制系统的仿真模型并进 行仿真研究。仿真模型如图 2.8 所示，其中，主要的仿真模块有：坐标转换模块，速 度调节模块，转矩、磁链观测模块和滞环比较模块。- 13 -江苏科技大学工学硕士学位论文图 2.8 直接转矩控制系统仿真模型 Fig.2.8 DTC system simulation model根据公式2.6即可得到定子电压、电流的Clark变换模型，如图2.9所示。图 2.9 电压、电流 Clark 变换 Fig.2.9 Voltage and current Clark translation系统选用简单 PI 控制器作为速度调节器，其仿真模型如图 2.10 所示。图 2.10 速度 PI 控制器 Fig.2.10 Speed PI controller图 2.11 为系统转矩、磁链观测模块，参考公式 2.13 和 2.16。 公式 2.17-2.19 给出了电机定子磁链、转矩的滞环设置，搭建仿真模块如图 2.12 所示。- 14 -第 2 章 异步电机基本 DTC 系统的研究图 2.11 定子磁链、转矩观测 Fig.2.11 Stator flux and system torque observation异步电机参数：额定线电压380V，额定频率50Hz，定子电阻为0.435 ? ，转子电 阻为0.816 ? ， 定子漏感为0.2×10?3 H， 转子漏感为0.2×10?3 H， 励磁电感为69.31×10?3 H， 转动惯量为0.862H，极对数为2。 系统参数设定如下：系统采样时间为 2e-6 s ，定子磁链给定值为 0.3Wb，最大转 矩 17.8 N ? m ，速度调节器中 PI 参数分别为 kp =5， ki =10。 搭建仿真模型后，本文进行了如下的仿真，首先让系统空载零速起动，给定速度图 2.12 定子磁链、转矩滞环 Fig.2.12 Stator flux and system torque hysteresis为 200r/min，0.2s 后，修改期望速度为 700 r/min，当转子转速稳定在 700r/min 后，突 加 3 N ? m 负载，然后，让系统带载加速至 1000 r/min，稳定后，系统减速至 500 r/min。 仿真波形如图 2.13～图 2.16 所示。 从图 2.13～图 2.16，我们可以看出，基本直接转矩控制的定子磁链基本为圆 形，但是却有很大的脉动，同样，系统转矩脉动也很大，而且在转子转速达到给定转 速时，系统转矩会出现较大的反向超调，但整个调速过程中，转矩的迅速响应体现出 了直接转矩控制响应速度快的特点。定子电流在启动时，会出现暂时的过流状态，这 是因为启动时，电机没有感抗，只有阻抗，也就是线圈的直流电阻，这个数值是很小 的，因此这个瞬间的电流是非常大的，但持续时间非常短。在系统运行在稳定状态后- 15 -江苏科技大学工学硕士学位论文定子电流也会出现脉动较大的现象。图 2.13 基本 DTC 转子转速波形 Fig.2.13 Rotor speed waveform of Conventional DTC.磁 链 b磁链 a图 2.14 基本 DTC 磁链波形 Fig.2.14 Conventional DTC flux waveform.图 2.15 基本 DTC 转矩波形 Fig.2.15 Conventional DTC torque waveform.- 16 -第 2 章 异步电机基本 DTC 系统的研究图 2.16 基本 DTC 定子电流波形 Fig.2.16 Stator current waveform of Conventional DTC.2.4 本章小结本章在分析了异步电机数学模型的基础上， 研究了基于滞环比较的基本直接转矩 控制系统。并在 Matlab/simulink 环境下搭建系统仿真模型，对系统的多种运行状态进 行了仿真研究，仿真结果验证了直接转矩控制系统动态响应快的优点，却也反映出了 基本直接转矩控制系统磁链，转矩脉动大的不足。- 17 -江苏科技大学工学硕士学位论文第 3 章 异步电机 SVM-DTC 系统的研究在传统的直接转矩控制方案中，磁链和转矩的控制采用了简单的滞环比较方法， 该方法只反映了磁链、转矩的变化方向，变化的大小却没有得到有效的衡量；且它在 一个控制周期内，只选用一个基本电压矢量，这是很难完全补偿定子磁链和电磁转矩 误差的，所以传统 DTC 必然会导致磁链和转矩的脉动。 上 世 纪 80 年 代 德 国 H.W.Vander Broeck 博 士 提 出 了 空 间 矢 量 脉 宽 调 制[17][18](SVPWM)策略，将空间矢量引入到脉宽调制中。空间矢量能够使开关器件的开关次数减少 1/3，直流电压的利用率提高 15%，而且谐波抑制效果较好 。空间矢量调 制技术[19]从交流电机的角度出发，将逆变器和交流电机视为一个整体，以控制交流电 机磁链空间矢量轨迹逼近圆形为目的， 以减小电机的转矩脉动， 改善电机的运行特性。 其主要思想是在一个控制周期内用逆变器固有的两个相邻非零电压矢量和一个零电 压矢量合成所需的参考电压矢量。 Habetler 在 1991 年把空间矢量调制技术引入到异步 电机 DTC 中，运用空间量调制技术来减小电机转矩的脉动，这种方法从根本上摒弃 了开关状态选择表的概念。从控制效果上来看，这种方法可以有效地解决滞环控制器 所引起的转矩、磁链脉动等一系列问题[20]。3.1 参考电压矢量直接转矩空间矢量调制策略采用参考电压矢量、估算器来计算为消除磁链、转矩 脉动误差所需要的 uref ，该估算器首先要求得 ?? ，即下一周期定子磁链? s ? k ? 1? 与当 前定子磁链? s ? k ? 之间的夹角， 如图 3.1 所示， 然后根据下一周期内定子磁链? s ? k ? 1? 与当前定子磁链? s ? k ? 之间的差值 ?? s 算出参考电压矢量[21] uref 。 ?? s ? k ? 1?? ? ref??? ref? s ?k ???? ? ref图 3.1 离散定子磁链示意图 Fig 3.1 Discrete stator flux graph.异步电机定子磁链角的变化量 ?? 由两部分组成，表达式如下- 18 -第 3 章 异步电机 SVM-DTC 系统的研究?? ? ?? sr ? ?sTs(3.1)其中， ?? sr 为定、转子磁链夹角（负载角）的变化量；?s 为定子磁链旋转角速度；Ts 为采样周期。 由式(2.10)的转矩计算公式可知，电机转矩 Te 与定、转子磁链夹角 ? sr 的正弦值成 正比关系，因此，可以设计一个 PI 调节器，输入为给定转矩 Te* 与观测转矩 Te 的差值?Te ，输出为定子磁链相位角变化量 ?? 。根据前面对传统 DTC 系统的分析可知当前定子磁链? s ? k ? 的位置角 ? ， 给定定子 磁链幅值 ? s* 恒定， 现又知道 ?? ， 就不难得到下个周期内定子磁链的期望值? s ? k ? 1? ，把? s ? k ? 1? 在 ?? 坐标系下分解，得到?? s? ? k ? 1? = ? s* cos ?? ? ?? ? ? ? * ? ?? s? ? k ? 1? = ? s sin ?? ? ?? ?(3.2)定义? s ? k ? 1? 和? s ? k ? 的差为参考磁链为? ref ，即? ref ? ? s ? k ? 1? ?? s ? k ?将式(3.2)代入式(3.3)，可得?? ? ref ? ? s* cos ?? ? ?? ? ?? s? ? k ? ? ? * ? ?? ? ref ? ? s sin ?? ? ?? ? ?? s? ? k ?(3.3)(3.4)为了补偿上述的磁链误差矢量 ? ref ，需要产生一个等效的参考电压矢量 uref 。又 定子磁链的观测模型如式(2.11)所示，将其离散化后可得? ref ? ? s ? k ? 1? ?? s ? k ? ? us ? k ? Ts ? Rsis (k )Ts同样将上式表示在 ?? 坐标系上，为? ?? ? ref ? us? ? k ? Ts ? Rs is? (k )Ts ? ? ?? ? ref ? us? ? k ? Ts ? Rs is? (k )Ts(3.5)(3.6)那么参考矢量电压 uref 可按下式计算，为? ?u? ref ? us? ? k ? ? ? ? ref T s ? Rs is? (k ) ? ? ?u? ref ? us? ? k ? ? ? ? ref T s ? Rs is? (k )2 2 uref ? u? ref ? u? ref(3.7) (3.8)- 19 -江苏科技大学工学硕士学位论文3.2 空间电压矢量调制方案空间电压矢量调制的目标就是为逆变器选择出合适的基本电压矢量， 并给定其相 应的作用时间，使得电机定子磁链在指定的时间内到达给定的位置。一般来说， SVPWM 的控制方案[22]分为三个部分，即参考电压矢量的区间分配、矢量合成的最佳 序列选择和控制算法。 要实现 SVPWM 信号的实时调制， 首先要知道参考电压矢量 uref 所在的区间位置， 然后利用所在扇区中两相邻的基本电压矢量和适当的零矢量合成参 考电压矢量。 3.2.1 参考电压矢量扇区判断 在高性能的交流调速及三相逆变系统中，为了避免复杂的非线性运算，提高系统 的响应速度，通常是在定子两相 ?? 坐标系下对变量进行观测的。图 3.2 为 ?? 坐标系 下 8 个基本电压矢量分布图， 其中 6 个非零矢量分别位于一个正六边形的 6 个顶点位 置，两个零矢量位于原点。与第 2 章中介绍的分布图所不同的是，此处的 6 个非零矢 量是作为扇区的边界，将空间划分为Ⅰ～Ⅵ6 个扇区的。?V3 (010)（ （V2 (110)uref（?V1 (100)V4 (011)(111) (111) （V 7111（ V0 000 (000) （ （(000)?（u? refuref（V5 (001)（V6 (101)u? ref?图 3.2 空间电压矢量分布图和参考电压矢量的合成和分解 Fig3.2 Space voltage vectors distribution graph and reference voltage vector composition and decomposition.前面已经给出了参考电压 uref 在 ? ，? 轴系上的分量 u? ref ，u? ref ，下面就通过分析u? ref 和 u? ref 的关系来判断 参考电 压矢量 uref 所在的扇区。参考图 3.2，可以看出，在区间Ⅱ、Ⅴ中， u? ref 均有正负值，显然用其作为区间划分的标准是不合适的，而在所 有区间中 u? ref 可以明确的分为正负两个部分，因此可以用其作为一个判断标准。若u? ref &0，则 uref 位于Ⅰ～Ⅲ扇区中，反之， uref 位于Ⅳ～Ⅵ扇区中。现假设 uref 位于第一扇区内，则u? ref u? ref ? uref cos ? uref sin ?- 20 -(3.9)第 3 章 异步电机 SVM-DTC 系统的研究将 ? ? 60 代入上式，可得u? ref u? ref ? uref 1 3 uref 2 2(3.10)移相整理可得，若u? ref &0，且3 1 u? ref ? u? ref ? 0 ，则 uref 位于第Ⅰ扇区内。 2 2同理，可推出 uref 位于其它扇区时的条件：u? ref &0，且3 1 u? ref ? u? ref ? 0 ， uref 位于第Ⅱ扇区内； 2 23 1 u? ref ? u? ref ? 0 ， uref 位于第Ⅲ扇区内； 2 2u? ref &0，且 ?u? ref &0，且3 1 u? ref ? u? ref ? 0 ， uref 位于第Ⅳ扇区内； 2 2u? ref &0，且 ?3 1 u? ref ? u? ref ? 0 ， uref 位于第Ⅴ扇区内； 2 23 1 u? ref ? u? ref ? 0 ， uref 位于第Ⅵ扇区内。 2 2u? ref &0，且 ?以上就是 ur e f 的扇区判定规则，可以看出， uref 所在的扇区可完全由 u? ref 、3 1 3 1 u? ref ? u? ref 、 ? u? ref ? u? ref 与 0 的关系决定，对此，可定义如下变量： 2 2 2 2? 3 ? 1? 3 1? ， u ? u C ? sign ? u ? u A ? s ign ? u? ref ? ， B ? sign ? ? ? ? ? ref ? ref ? 2 ? ref ? 2 ? ref 2? 2? ? ? ? ?其中，sign(x)是符号函数，若 x&0，则 sign(x)=1；若 x&0，则 sign(x)=0。那么 A、B、 C 共有 8 种组合，但由扇区判定规则可知，A、B、C 不会出现同时为 0，或同时为 1 的情况，所以实际的组合数为 6 组，而且 A、B、C 不同的组合值对应着不同的扇区， 为了区分六个扇区，定义： S=A+2B+4C (3.11) 则 S 可取 1～6 六个整数，正好与六个扇区一一对应，只是在具体数值顺序上与 扇区实顺序有所差别，如 S=1，则表示 A&0，且 B、C 同时为负，对照扇区判定规则， 发现 uref 位于第Ⅱ扇区。其它扇区，如此类推，变量 S 与实际扇区 N 的对应关系如表- 21 -江苏科技大学工学硕士学位论文3.1 所示。表 3.1 P 值与扇区对应关系 Table 3.1 Relationship of P and sector N S N 1 1 2 5 3 0 4 3 5 2 6 43.2.2 基本电压矢量作用时间 在确定出 uref 所在扇区后，就要用其在所在扇区的两个相邻的基本电压矢量，加 以适当的零电压矢量来合成它。 以第Ⅰ扇区为例， uref 可由 V1 、 V2 、 V0 ( V7 )按照平行四边形法则合成，如图 3.3 所 示。? ?uref Tpwm ? V1T1 ? V2T2 ? V0 ?V7 ? T0 ? Tpwm ? T1 ? T2 ? T0 ? ?(3.12)式中，Tpwm 为 PWM 周期( s )；T1 为 V1 作用时间；T2 为 V2 作用时间；T0 为 V0 ( V7 )作用时 间。该式表明，uref 在 Tpwm 时间内产生的积分效果与 V1 、V2 、V0 ( V7 )分别在时间 T1 、T2 、T0 内积分和所产生的效果相同。?V2V2T2uref Tpwm ? V1T1 ? V2T2 ? V0 ?V7 ? T0?V1TV1?图 3.3 空间电压矢量合成示意图 Fig 3.3 Space voltage vectors composition graph.根据表 2.1 可知逆变器在不同开关状态下输出的基本电压矢量值：2 ? V ? U dc ?1 ? j 0 ? 1 ? 3 ? ? ? ? ?V2 ? 2 U dc ? 1 ? j 3 ? ?2 ? 3 2 ? ? ? ?将式(3.13)及 V0 ( V7 )=0 代入式(3.12)，可得： ? ?1 2 2 3? ? j ?uref Tpwm ? U dcT1 ? U dc ? ? ?2 ? T2 3 3 2 ? ? ? ? Tpwm ? T1 ? T2 ? T0 ?(3.13)(3.14)- 22 -第 3 章 异步电机 SVM-DTC 系统的研究参考图 3-3， uref Tpwm 在 ?? 坐标系上的分解如下：uref Tpwm ? u? ref Tpwm ? ju? ref Tpwm(3.15)联立以上两式，可推导出：?3 3 T1 ? ? u ? u? ref ? ref ?2 2 ? ? ? ? Tpwm U dc ， ?T2 ? 3u? ref Tpwm U dc ，T0 ? T p w m? T 1 ? T 2同理可推得， 任一扇区内， 电压指令 uref 在逆时针方向上等效的两个相邻非零矢量 Vk 、Vk ?1 （k=1，2…6，当 k=6 时， Vk ?1 为 V1 ）及零矢量的作用时间 Tk 、 Tk ?1 、 T0 ：k? ? sin ? T ? Tk ? 3 pwm ? ? ?? 3 (k ? 1)? U dc ? ? Tk ?1 ? ? sin ? 3 ? k? ? 3 ? ? u? ref ? ?? ? (k ? 1)? ? ? u? ref ? cos ? 3 ? ? cos(3.16)T0 ? Tpwm ? (Tk ? Tk ?1 )(3.17)其中， Tk ? Tk ?1 ? Tpwm 。 分析式(3.16)可知，基本电压矢量的作用时间还可以做进一步简化计算。定义X ? 3u? ref Tpwm U dc?3 3 Y ?? ? 2 u? ref ? 2 u? ref ? ? ? ? Tpwm U dc ? ? ? ? Tpwm U dc ?(3.18) (3.19)? 3 3 Z ?? ? u ? u? ref ? ref ? 2 2 ?(3.20)对于不同的扇区， Tk 、 Tk ?1 可按表 3.2 取值。 表 3.2 Tk 和 Tk ?1 赋值表 Table 2.3 Tk and Tk ?1 assignment table扇区 N 1 -Z X 2 Y Z 3 X -Y4Z -X5 -Y -Z6 -X YTk Tk ?13.2.3 基本电压矢量作用顺序 在每个 PWM 周期内，基本电压矢量作用顺序的组合方式有很多种，产生的电压 空间矢量 PWM 波也就多种多样。矢量合成序列的选择直接影响到逆变器的开关损耗 和谐波分量。选择基本电压空间矢量作用顺序的原则是：尽可能使功率开关管的开关 次数最少；任意一次开关状态的变化只能有一个桥臂的开关管动作。- 23 -江苏科技大学工学硕士学位论文目前，最常用的是基本电压矢量 7 段式组合序列，如表 3.3 所示。表 3.3 基本电压矢量的 7 段式组合 Table 3.3 basic voltage vectors seven-segmentation combination.uref 所在扇区7 段式组合uref 所在扇区7 段式组合Ⅰ Ⅱ ⅢV0VV 1 2V7V2VV 1 0 V0V3V2V7V2V3V0 V0V3V4V7V4V3V0Ⅳ Ⅴ ⅥV0V5V4V7V4V5V0 V0V5V6V7V6V5V0 V0VV 1 6V7V6VV 1 07 段式组合法将一个 PWM 周期 Tpwm 划分了 7 个子时间段，其间逆变器共出现 3 种开关组合状态，且每次变换状态时最多只允许一组的开关状态发生变化。SVPWM 的调制模式为连续增/减计数调制模式，以第 I 扇区的 PWM 输出波形为例，如图 3.4 所示。TC1 TC 2 TC 3Tpwm1 A B 1 1 00 (000)(100) (110) (111) (110) (100) (000) C 0T0 4 T1 2 T2 2 T0 2 T2 2 T1 2 T0 4图 3.4 PWM 信号时序图 Fig 3.4 PWM signal time series graph图中，矢量切换点 TC1 、 TC 2 、 TC 3 分别与三角载波进行比较，在发生比较匹配后， PWM 波的输出信号就会发生电平翻转，与下文实验相对应，这里 PWM 波为低电平 有效。从图中我们可以发现矢量切换点 TC1 、 TC 2 、 TC 3 的计算式：TC1 ? (Tpwm ? T1 ? T2 ) 4TC 2 ? (Tpwm ? T1 ? T2 ) 4 ? T1 2 TC 3 ? (Tpwm ? T1 ? T2 ) 4 ? T1 2 ? T2 2(3.21) (3.22) (3.23)实际中，以上 3 式适用于所有扇区，其它扇区时，只要将 T1 、 T2 进行对应的替换 即可。在一个载波周期中，TC1 、TC 2 、 TC 3 三个比较值具体分配给哪一相可由表 3.3 确- 24 -第 3 章 异步电机 SVM-DTC 系统的研究定， TC1 分配给输出占空比最大的相， TC 3 分配给占空比最小的相。表 3.4 逆变器三相开关时间表 Table 3.4 time table of Inverter three-phase switch-shut扇区 NⅠⅡⅢⅣⅤⅥTA TB TCTC1 TC 2 TC 3TC 2 TC1 TC 3TC 3 TC1 TC 2TC 3 TC 2 TC1TC 2 TC 3 TC1TC1 TC 3 TC 2结合表(3.3)的电压矢量组合序列和表 (3.4)的逆变器三相的开关切换时间可得到 其它各扇区 PWM 波形图，如图 3.5 所示。扇区 ⅡTpwm1扇区 ⅢTpwm1A B 110 0A 1 B C 1 (000) (010) (011) (111) (011) (010) (000)T0 T3 4 2 扇区 Ⅴ T2 2 T0 2 T2 2 T3 2 T0 40 0 0C (000) (010) (110) (111) (110) (010) (000) 0 T0 T3 T2 T0 T2 T3 T0 4 2 2 2 2 2 4 扇区 Ⅳ TpwmTpwm11 A B 1 1 0 0 A 1 B C 10 0 0C (000) (001) (011) (111) (011) (001) (000) 0 T0 T5 T4 T0 T4 T5 T0 4 2 2 2 2 2 4 扇区 Ⅵ(000) (001) (101) (111) (101) (001) (000)T0 4 T5 2 T6 2 T0 2 T6 2 T5 2 T0 4Tpwm1A0 1 1 (000) (100) (101) (111) (101) (100) (000)T0 4 T1 2 T6 2 T0 2 T6 2 T1 2 T0 4B C00图 3.5 其他各扇区 PWM 信号时序图 Fig 3.5 Time series graph of PWM signal in other sections至此， 可以对 SVM_DTC 系统的工作过程做如下的归纳： 首先由测量所得到的电- 25 -江苏科技大学工学硕士学位论文机端部变量计算出电机定子磁链和转矩观测值，然后，采用参考电压估算器计算出为 消除转矩、磁链误差所需的参考电压矢量 uref ，接着，用一个 SVPWM 单元合成该参 考电压矢量，最后，将调制过程中产生的一系列开关号送入逆变器，实现转矩、磁链 的准确、平滑控制。3.3 SVM_DTC 系统实现和仿真分析在 Matlab/simulink 环境下建立异步电机 SVM_DTC 系统的仿真模型， 如图 3.6 所 示。图 3.6 异步电机 SVM_DTC 系统仿真模型 Fig 3.6 Asynchronous motor SVM_DTC system simulation modelSVM_DTC 仿真系统，较上一章给出的基本 DTC 系统，不同之处仅为 SVPWM 调制部分以及为其提供参考电压分量的参考电压估计部分， 所以这里只给出这两部分 的仿真模型。参考电压估计模型如图 3.7 所示。图 3.7 参考电压估计模型 Fig 3.7 Reference voltage estimation model图3.8为SVPWM模型，可以看出SVPWM模型由电压矢量的扇区判子模块、矢量- 26 -第 3 章 异步电机 SVM-DTC 系统的研究作用时间的计算子模块，功率器件的导通时间计算子模块组成。（ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （ （图 3.8 SVPWM 模型 Fig 3.8 SVPWM model仿真所用的系统参数参考第 2 章，速度 PI 调节器比例，积分因子保持不变，转 矩 PI 调节器的比例，积分因子经多次调试后，分别为：3，7， ?? 区间为[-0.01,0.01]。 按照第 2 章的给定速度及负载变化， 我们对 SVM_DTC 系统进行了仿真研究， 仿 真波形如图 3.9 到 3.14 所示。 从图 3.9 我们可以看出扇区号 N 以 3-1-5-4-6-2 的顺序周期交替进行。图 3.10 给 出了功率器件的导通切换时间曲线。Nt/s图 3.9 扇区号 N 的仿真波形 Fig. 3.9 Simulation waveform of sector N.Tcm / 10-5 st/s图 3.10 开关切换点 Tcm 的仿真波形 Fig. 3.10 Simulation figure of switching point Tcm.从图 3.11～图 3.13，我们可以看出，SVM_DTC 的定子磁链基本无脉动，其对比- 27 -江苏科技大学工学硕士学位论文图 2.14 中的磁链波形来说，可以说是近乎完美。系统转矩脉动也比图 2.15 中的转矩 脉动减小很多，而且在转子转速达到给定转速时，系统转矩不会出现反向超调，而是 平稳的滑向稳定值。 定子电流同图 2.16 中的定子电流一样， 在启动时会出现暂时的过 流现象， 但当系统运行在稳定状态后其出现的脉动却明显低于我们在图 2.11 中所看到 的那样。磁链b / Wb磁链a / Wb图 3.11 SVM_DTC 磁链波形 Fig 3.11 SVM_DTC flux waveform.图 3.12 SVM_DTC 转矩波形 Fig 3.12 SVM_DTC torque waveform.图 3.13 SVM_DTC 定子电流波形 Fig 3.13 SVM_DTC stator current waveform.- 28 -第 3 章 异步电机 SVM-DTC 系统的研究3.4 本章小结本章针对传统直接转矩控制系统转矩脉动大的缺点， 研究了基于电压空间矢量调 制 策 略 的 DTC 系 统 ， 即 利 用 基 本 电 压 空 间 矢 量 调 制 出 连 续 的 电 压 矢 量 。 在 Matlab/simulink 环境下对系统的多种运行状态进行了仿真研究。仿真结果表明，该策 略既保持了直接转矩控制系统快速动态响应的优点，又有效地抑制了电机转矩的脉 动，验证了控制方案的可行性。- 29 -江苏科技大学工学硕士学位论文第 4 章 异步电机直接转矩控制系统的智能化研究当今世界科学技术迅猛发展，工业应用中的自动控制系统也逐渐向高精度、快速 动、静态响应、系统高稳定性和强自适应能力的方向发展。对于大多数复杂的控制对 象来说，使用常规的控制方法往往难以收到满意的控制效果。这时，就需要采用一些 智能算法来对控制系统进行优化， 常见的优化算法有： 模糊控制算法， 神经网络算法， 遗传算法，混沌算法等。 直接转矩控制系统的速度控制环是采用经典的 PI 控制器来实现的，该算法虽然 简单方便，调试起来却比较麻烦，需要多次尝试，而且该算法有超调的缺陷，这使得 DTC 系统在低速时控制精度