文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
无速度传感器直接转矩控制系统的研究与实现
姓名:颜渐德
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:刘国荣
20060501
湘潭大学工学硕士学位论文
摘要
直接转矩控制技术在上个世纪80年代发展起来,它是继矢量控制技术之后,一种新型高
性能的交流调速传动的控制技术。直接转矩控制在定子坐标系下计算和控制交流电机的转
矩,采用定子磁场定向控制,直接对逆变器的开关状态进行最佳的控制。它以其简洁明了的
结构,优良的静、动态性能,受到了广泛的关注。但其低速性能不好,并且速度传感器的使
用增加了成本,降低了系统的可靠性。
本文将一种磁链观测器与模糊控制器相结合,应用于异步电机无速度传感器直接转矩
控制系统中,取代了传统的积分器。由 MATLAB 仿真以及实验结果可以看出,定子磁链轨迹
接近圆形,从而提高了电机的低速性能,转矩脉动与电磁噪声得到了很好的抑制。采用模
型参考自适应对速度进行辨识,利用波波夫理论证明了系统是稳定的。考虑到电阻的影响,
采用了无功功率模型。实践表明,能够辨识电机的速度,增强了系统的鲁棒性,拓宽了直
接转矩控制系统的调速范围。
笔者采用 TI 公司专业的电机控制 DSP 芯片(TMS320LF2407A),开发了一套基于 DSP
异步电机直接转矩控制的实验系统。对控制系统的数字化实现以及实时软件的编制进行了
大量的研究,采用了汇编语言,成功的完成了软件的编写,得到了较为理想的结果,验证
了系统设计方案的可行性。

关键词:无速度传感器;模糊控制;直接转矩控制;自适应模型参考;异步电动机

I
湘潭大学工学硕士学位论文

Abstract

Direct torque control (DTC)technique has developed since the 1980,It is a newly
high-powered AC drive control technique after the vector control technique. DTC directly
calculate and control the torque of AC drive in the stator reference frame. By using stator
field-orientation, the optimum switching mode is achieved to control the inverter. DTC suffer
the widespread concern and the quick development because of it's novel control thought,
manifest system construction and well stationary and dynamic characters. But the low-speed
performance of the DTC is not good, and the use of speed-sensor increase the cost, reduce the
reliability of the system.
A flux linkage observer and fuzzy controller bined, they are used in
induction motor replace the classical simple integrator in the direct torque control
system. The results of the MATLAB emulate and the experiment make out that the
track of the stator flux approach circularity, thereby the scheme improve the
performance of the low-speed, the pulsation and the ism yawp are well
restrained. This paper adopt the model reference adaptive system to calculate the
speed of the AC motor, which is proved stabilization by Popo