郭宏, 王光能[1]2002年在《异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真》文中指出介绍了一种基于MATLAB的异步电动机直接转矩控制系统的仿真方法 .在分析了直接转矩控制系统的结构和工作特点之后 ,结合MATLAB提供的仿真环境和各种工具箱设计了一个能分析整个系统性能的仿真系统 .包括利用功率系统工具箱实现功率部分的仿真 ;通过编写自定义的S FUNCTION实现各种复杂的控制算法 ;以及在SIMULINK环境下结合已有的各种工具箱实现系统的建模 .最后给出了一个利用MATLAB对异步电动机直接转矩控制系统进行仿真的实例 ,为追求整体性能的提高提供了一个好的工具
张运乾[2]2007年在《变频调速技术在蓄电池电机车上的应用和研究》文中研究指明矿用电机车是煤矿生产中重要的运输工具,矿用电机车牵引驱动目前还一直沿用串激直流电动机进行调速控制,但这种调速方式将有大量的电能消耗在串联电阻上,蓄电池充电频繁,寿命减短,而且直流电动机结构复杂、造价高,容易损坏,运行可靠性低,维护工作量大,维修费用高。同直流电动机相比,交流异步电动机具有结构简单、价格低廉,而且坚固耐用、运行可靠、很少需要维护、可用于恶劣环境等优点,同时随着交流调速技术的日渐成熟,用交流异步电机车代替直流电机车将是矿用电机车的发展趋势。本文用直接转矩控制理论对异步电机进行调速,直接对电机的磁链和转矩进行控制,省去了大量的复杂计算,控制方案变得简单。本文首先对交流调速的基本理论进行了介绍,随后使用MATLAB对异步电机直接转矩控制调速系统进行了建模仿真,给出了仿真结果并进行分析,说明了调速系统的优点及不足。对直接转矩控制的不足进行了分析,给出了矢量细分的优化算法,并进行了仿真,结果证明了模型的正确性和方法的有效性。最后在DSP实验室系统开发平台上对直接转矩控制进行了试验,得出了试验波形并进行了分析。
杨馥华[3]2012年在《异步电动机变频调速系统仿真设计平台的研究》文中研究表明本文介绍了利用Visual C++6.0作为前台开发环境、MATLAB R2008a作为后台仿真工具的异步电动机变频调速系统仿真设计平台的设计与实现,阐述了平台软件的设计思想、设计结构,系统讨论了仿真设计平台的建模、编程和图形界面设计。首先,基于异步电动机稳／动态数学模型分别在MATLAB/SIMULINK中搭建了恒压频比控制、矢量控制、直接转矩控制的异步电动机变频调速系统仿真模型,详细介绍了该模型各个功能模块的设计。其次,针对变频调速系统故障情况做了研究--推导出基于开关符号函数的逆变器数学模型,针对逆变器本身故障工况,搭建了相应的异步电动机变频调速系统仿真模型,并分析故障特征,为变频调速系统的故障仿真研究、冗余设计提供了必要的基础。最后,讨论了VC++与MATLAB混合编程方法,并将此方法运用到异步电动机变频调速系统的建模与仿真中,成功开发了异步电动机变频调速系统仿真设计平台软件,并通过设计实例证明了其有效性。
张广远[4]2012年在《基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制系统的研究》文中研究说明直接转矩控制技术是将电动机和逆变器作为一个整体、直接在定子坐标系下构建转矩和磁链模型,并利用滞环控制选择合适的开关向量表控制电机的运行。传统的滞环控制是根据转矩和磁链的误差大小,转变为相应的逻辑控制信号来实施相应的电压矢量。这种控制方式逻辑信号单一、补偿电压矢量少、开关向量表构建复杂,并会出现转矩和磁链脉动、开关频率不固定等问题,严重影响了直接转矩控制技术的应用和发展。本文根据异步电动机、逆变器原理和数学模型,详细分析了电压空间矢量对转矩和磁链的影响,并研究了现代智能控制在直接转矩控制中的应用,提出一种基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制方法。该方法是根据磁链偏差、转矩偏差和定子磁链所在的空间位置,运用智能模糊理论和神经网络理论建立相应的控制器来代替传统滞环和开关表；并将控制器与电压空间矢量相结合进行调制,以获得相应的误差补偿电压矢量,最终转变为固定频率下的逆变器开关信号来改善磁链和转矩脉动,提高系统的动态性能。为了验证基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制策略的可行性,本文首先根据直接转矩控制基本原理,建立传统直接转矩控制系统仿真模型。然后利用模糊控制基本原理设计模糊控制器；并根据神经网络具有自学习能力的优势,将神经网络融入到模糊控制当中,设计模糊神经网络控制器来进一步优化控制结构、提高控制效果。同时将设计完成的两种控制器分别与电压空间矢量相结合,建立基于此两种控制器下、空间矢量调制的直接转矩控制系统仿真模型。最后利用MATLAB/SIMULINK工具箱分别对传统滞环控制和智能控制器下控制的模型进行仿真比较。仿真结果表明,与传统的直接转矩控制相比,基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制具有良好的动态响应和自适应能力,有效地减小了磁链和转矩的脉动,提高了系统的鲁棒性。最后,本文在进行了大量的理论和实践研究的基础之上,选取TI公司的DSPTMS320LF2808为核心控制器,采用C语言编程的方法,对系统进行基本的数字化设计。
郑月非[5]2010年在《低压变频器的研发及异步电动机间接转矩控制策略的研究与设计》文中认为自20世纪70年代以来,随着电力电子技术、特别是大规模集成电路和计算机控制技术的发展,使得高性能的交流调速系统得以实现并飞速发展,在变速传动领域已经并逐步取代直流调速系统,在风机、泵类等负载中取得了显着的节能效果。本文在交流调速系统方面主要做了两方面工作:1.硬件电路方面:在深入研究变频器硬件电路的基础上,本文以DSP TMS320LF2407A为系统控制核心、IGBT为逆变器开关器件,论述了通用变频器各部分的工作原理和设计方法。对变频器主回路器件包括IGBT,整流桥,滤波电解电容,电压电流传感器等,进行了参数计算及选型;对控制回路进行了改进,包括采用ADS8365芯片作为控制回路的A/D转换模块,增加了与PC机通讯的CAN模块通讯电路,设计了IGBT相应的驱动及保护电路等。在此基础上设计研发了100KVA变频器样机,目前,样机正在调试中。2.控制策略方面:众所周知,低速范围(n<0.25 n N)内,异步电机的传统直接转矩控制方法存在开关频率低、开关频率不固定以及转矩脉动大的问题。本文采用了间接转矩控制方法(ISC)以解决上述问题。间接转矩控制是直接在定子坐标系下分析,计算电动机的磁链和转矩,无需复杂的矢量旋转变换;从控制的角度来讲,ISC控制系统用输出量为连续的PI调节器分别对磁链和转矩进行调节,对逆变器的控制也采用幅值和相位任意可变的合成电压矢量,使得磁链轨迹始终保持为圆形,空间电压矢量和磁链变化都是可以精确计算出来的,是一种连续精确的控制方法。本文实现了基于SVPWM的间接转矩控制系统的Matlab仿真。在仿真研究基础上,对上述ISC控制系统在交流调速实验平台上进行了编程实现。仿真与实验结果表明ISC控制系统能有效地减小了低速时的转矩脉动,改善了电流和磁链波形。
李莺[6]2011年在《异步电动机直接转矩控制技术研究》文中认为异步电动机的矢量控制和直接转矩控制都是建立在异步电动机的动态数学模型的基础上,因此两种控制方式都具有很高的动态性能。由于矢量控制按转子磁场定向,因此系统中免不了要进行坐标的旋转变换,这就要求数字信号处理器具有较高的运算能力;同时矢量控制系统对电动机转子参数的依赖较大,系统的鲁棒性变差。直接转矩控制按定子磁场定向,避开了坐标的旋转变换,使控制结构简化,且系统不受转子参数的影响,提高了系统的鲁棒性。因此直接转矩控制成为现代高动态性能交流调速的一个很有意义的发展方向。直接转矩控制的基本思路是依据定子磁链幅值偏差和电磁转矩偏差的正负号,并结合当前定子磁链矢量所在的扇区,选取正确的空间电压矢量,来减小定子磁链幅值的偏差和电磁转矩的偏差,实现定子磁链及电磁转矩的控制。直接转矩控制策略有两种基本类型:六边形磁链轨迹磁直接转矩控制和近似圆形磁链轨迹直接转矩控制。本文在直接转矩控制原理的基础上,建立了异步电机在αβ两相静止坐标系上的数学模型,并给出了逆变器的数学模型。在MATLAB/SIMULINK平台上分别对六边形磁链和近似圆形磁链直接转矩控制系统进行了仿真模块的构建,包括电动机模块、逆变器模块、磁链滞环比较模块、转矩滞环比较模块和转矩调节模块等。搭建了系统的仿真模型,得到了两系统在负载波动时的定子磁链波形、电流波形、转矩波形、转速波形,并对两系统的性能进行了分析对比。直接转矩控制具有转矩动态响应快,对电机模型参数依赖程度小的优点。但其缺点是系统转矩脉动大,尤其在低速时更加严重。针对这一问题,本文从改变系统控制器的角度出发,利用神经网络的自适应能力,将直接转矩控制系统中的传统PID转速调节器用神经元控制器取代,并在MATLAB/SIMULINK平台上进行仿真,仿真结果验证了此方法能够很好地解决直接转矩控制系统低速时转矩的脉动问题。同时以TMS320F2812数字信号处理器作为主控芯片,给出了交流异步电动机直接转矩控制系统的硬件平台和软件开发环境以及主要软件模块的设计思路。
李伟[7]2007年在《基于智能控制的异步电动机直接转矩控制（DTC）策略研究及DSP实现》文中进行了进一步梳理异步电动机直接转矩控制(DTC)策略诞生于1985年，是迄今为止交流传动控制领域最新的高性能控制策略。作为一种新颖的控制策略，不同于标量控制和矢量控制，它可以在不需要复杂控制算法的情况下直接而快速地控制异步电机的转矩和磁链以达到较高的动态性能，其控制思路简单明了、算法实现切实易行，而且摒弃了温变的转子参数影响从而减少了高性能控制品质的一个不确定性影响因素。本控制策略有六边形和圆形磁链轨迹之分，通常而言六边形磁链轨迹用于大型交流传动而圆形磁链轨迹用于中小型交流传动，不管是六边形还是圆形磁链轨迹，该控制策略都是基于电压空间矢量(SVPWM)实现。异步电动机直接转矩控制(DTC)策略一诞生便受到交流传动控制领域的青睐，引起极人的研究热潮，已取得了大量的研究成果和工程化应用，但是对于减小电动机转矩脉动、减小电动机定子电阻参数温变对控制性能的影响、改进低频电动机的运行性能以增大调频范围以及提高调速系统的运行效率一直都是研究的热点。特别是近几年来，针对本控制策略的缺陷，运用专用的高性能数字信号处理器(DSP)和引入现代控制理论和智能控制技术等成为改进的有效手段和一种趋势。可以预见，随着微处理器处理速度的进一步提高和智能控制技术的充分应用，异步电动机直接转矩控制策略的控制性能必然会得到完善。本论文采用“叁位一体”模式，即运用MATLAB／Simulink仿真技术、模糊控制技术和TMS320LF240型DSP对基于圆形磁链轨迹的异步电动机直接转矩控策略理论进行研究和实现。首先在MATLAB／Simulink环境下采用查表法建立直接转矩控制系统并基于不同的观测器进行仿真研究，然后再针对上述仿真中的不良控制品质构建速度模糊控制器以改善电动机的动态性能并达到预期效果，最后基于TMS320LF240型DSP编制直接转矩控制策略的程序并在在清华大学开发系统上通过汇编与下载，但由于设备硬件故障控制策略未能实验实现。本论文的研究内容仅是交流传动控制领域的浩瀚之边，只不过是为继续认识和研究该领域奠定基础。交流传动中的症结仍是同行专家、学者未来的共同关注，无容置疑，经过不解的努力，定会实现期望!
王国才[8]2002年在《直接转矩控制电梯门机调速系统仿真研究》文中进行了进一步梳理交流调速在现代社会中的应用越来越广泛，占据了调速领域的绝大部分市场。随着电力电子、计算机等技术的发展，其调速方案种类也越来越多，但是都有其各自的缺点，在很多场合不能满足实际的应用需要。直接转矩控制技术是近十年来发展起来的一种新型的交流调速方案，有其独特的、其他方案不可比拟的优点。 本论文采用MatlabSimuIink仿真软件对直接转矩调速系统进行了可行性研究。文章对直接转矩控制方案的发展与理论做了具体介绍，根据理论确立了直接转矩控制系统的结构组成，并对其中如磁链调节、频率调节、在定子坐标系下的异步电动机数学模型、电压向量选择等重要环节作了详细讨论。在此基础上，在MatlabSimulink中建立了各个环节的仿真模型并予以封装，创立了自己的元件模型库，并由此建立了直接转矩控制系统的Simulink仿真系统。文章对前有的直接转矩控制系统的结构作了适当的改进，如应用了转矩叁点式调节等。最后根据具体的异步电动机选取参数行了系统仿真。仿真结果证明，在速度适中的情况下，控制效果最佳；当速度偏高或偏低时，效果不很理想。这正是直接转矩控制方案以后的研究热点。适当改变某些环节的参数可以起到改善系统仿真效果的作用。本论文以电梯门机系统作为应用背景，对其作了大致的介绍；并按照门机系统的工作要求，对带有自学习功能的直接转矩控制系统作了探讨，并根据应用背景建立了相应的自适应系统。文章最后讨论了直接转矩方案以后的发展前景，并对目前存在问题的解决方法作了简单的介绍。
王徐颖[9]2009年在《异步电动机直接转矩控制研究》文中研究表明直接转矩控制系统具有宽调速范围、高稳速精度、快动态响应控制等优点,是交流调速领域中一种新颖的控制算法。直接转矩控制技术采用空间矢量分析的方法,直接在定子坐标系下计算并控制交流电动机的转矩和磁链,计算所得的转矩和磁链分别与给定值进行施密特调节产生脉冲信号,对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。本文从异步机数学模型出发,系统阐述了异步机直接转矩控制基本理论,详细分析了空间电压矢量与定子磁链、电动机转矩的关系。针对异步机的特点,分析讨论了空间矢量调制的直接转矩控制及实现方法,包括参考矢量的生成及空间电压矢量调制的方法。建立了基于Matlab/Simulink的异步机直接转矩控制的数学模型,针对异步机直接转矩控制系统的各个模块进行了较为详细的仿真分析,仿真结果表明直接转矩控制系统的转矩和转速响应迅速,充分体现了直接转矩控制响应快的优点,验证了该方案在理论上的可行性。为了验证在实际应用中直接转矩控制在异步机中的可行性,本文对直接转矩控制进行了实验研究。系统硬件上采用数字信号处理器(DSP)作为控制器,使用集成度高的智能功率模块作为逆变环节,电流和电压检测分别采用耀华电流传感器和LEM电压传感器,提高了系统采样精度。基于TMS320F2812异步机直接转矩控制软件采用C语言编程实现,程序包括AD采样、磁链转矩计算、滞环比较、磁链区间判断以及PWM波形产生等。最后在搭建的平台上对所编写的程序进行了调试。
姜伟东[10]2003年在《异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真》文中研究表明直接转矩控制(Direct Self Control，DSC)系统利用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算和控制交流电动机的磁链和转矩，直接跟踪定子磁链和转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节(Bang—Bang控制)产生PWM信号，对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得高动态性能的转矩响应。 定子磁链运动轨迹近似为圆形的控制方案，通过实时计算电机转矩与磁链的误差，结合电机定子磁链的空间位置来选择相应的开关矢量。为了能够更好的，更直观的观测圆形磁链轨迹，了解直接转矩控制的特点及其所能达到的效果，本论文在对异步电动机直接转矩控制的基本原理进行充分分析的基础上，采用圆形磁链轨迹控制方法，建立了异步电动机直接转矩控制系统的利用MATLAB／SIMULINK软件模型。 在对磁链、转矩估算模型的分析设计过程中，本文对几种估算模型进行了比较，最终综合了这几种模型的优点，设计出了磁链转矩估算的U-I模型。考虑到实际中对转矩的需要是第一位的，本文制定了优先调节转矩的控制策略，为了能够更好的实现对转矩的控制，专门设计了转矩的叁值调节器，并在电压空间矢量选择上，以优先考虑达到转矩要求为目标，以便能更好的实现对转矩的控制。 分析仿真实验结果，本文所设计的系统模型基本上是成功的，实验结果是比较令人满意的。
参考文献：
[1]. 异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真[J]. 郭宏, 王光能. 北京航空航天大学学报. 2002
[2]. 变频调速技术在蓄电池电机车上的应用和研究[D]. 张运乾. 安徽理工大学. 2007
[3]. 异步电动机变频调速系统仿真设计平台的研究[D]. 杨馥华. 华北电力大学. 2012
[4]. 基于模糊空间矢量调制的直接转矩控制系统的研究[D]. 张广远. 大连交通大学. 2012
[5]. 低压变频器的研发及异步电动机间接转矩控制策略的研究与设计[D]. 郑月非. 太原理工大学. 2010
[6]. 异步电动机直接转矩控制技术研究[D]. 李莺. 电子科技大学. 2011
[7]. 基于智能控制的异步电动机直接转矩控制（DTC）策略研究及DSP实现[D]. 李伟. 贵州大学. 2007
[8]. 直接转矩控制电梯门机调速系统仿真研究[D]. 王国才. 西北工业大学. 2002
[9]. 异步电动机直接转矩控制研究[D]. 王徐颖. 沈阳理工大学. 2009
[10]. 异步电动机直接转矩控制系统的MATLAB仿真[D]. 姜伟东. 大连铁道学院. 2003
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