文档介绍：东南大学
博士学位论文
感应电机直接转矩控制系统的研究和实践
姓名:徐进
申请学位级别:博士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:程明;王念春
20061201
摘要关键词:直接转矩控制、磁链脉动、转矩脉动、加权最优控制、预测控制、卡尔曼滤波器本文首先阐述了交流电机变频调速的应用现状,综述了直接转矩控制的优点和存在的问题,特别是传统谧>芈龆刂粕洗嬖诘娜焙丁R虼耍疚囊愿杏Φ缁苯幼>乜刂品桨傅母慕转矩脉动的原因及其对策、扩展卡尔曼的无传感器技术以及高性能数字控制器的实现等为研究重点。在以下几个方面,本文做了广泛而深入的研究:系统地综述了感应异步电动机直接转矩控制理论,拓展了原有的控制方法,明确了空问电压的作用时间是减小转矩脉动的关键,据此提出了包括加权最优的新型控制方法。实验验证表明采用新的控制方法提高了感应电机直接转矩控制性能。。给出了的仿真波形,验证了该方法的有效性。分析了影响传统直接转矩控制系统低速性能的主要原因,是非零矢量的固定控制时间施加是造成直接转矩脉动的内在根本原因。在此基础上提出了两种新的控制方法,预测控制以及磁链和转矩脉动的加权最优控制策略。;磁链和转矩脉动加权最优方案不用复杂的计算,而只要运用初等代数的方法即可实现,方案简单、容易实现。仿真和实验均表明采用该方法在没有降低直接转矩控制的性能的情况下,改进了电机的磁链和转矩脉动性能,并使电磁噪声得到了很好的抑制。推导了两种死区电压补偿的方法,电压补偿和时间补偿。其中时间补偿方法,简单实用,仅需要对控制软件稍加修改,无须添加硬件,即可有效地补偿死区效应的影响。该方法对于姹器的死区补偿具有较强的实用价值。本文系统中采用了硬件和软件相结合的软启动方法,硬件利用限流电阻作为限流启动,软件针对感应电机的特点,提出了分区加权最优的控制策略。实验验证表明,,同时也改善了电机的启动性能。利用公司的⒋砥鳎罱烁杏σ觳降缍苯幼>乜刂葡低车氖笛槠台。在此基础上进行了一系列试验。通过改进刂扑惴ê痛矰控制方式的比较,得出了改进控制算法的直接转矩控制所具有的优势。说明该控制系统具有良好的动、静态性能,降低了转矩脉动,以及提高的抗负载扰动能力。东南大学博士学位论文Ⅲ
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签名:氇际Χ銁堡型‰型:丛签名:伊日期:旦荷耗学位论文独创性声明关于学位论文使用授权的说明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅,可以公布ǹ论文的全部或部分内容。论文的公布ǹ授权东南大学研究生院办理。东南大学博上学位论文
第一章绪论引言交流电机变频调速系统的实用化历程.;泛阊蛊当第一代为开环恒压比,ü旒7电动机是电能向机械能转换的能量载体Ⅲ口删【.诠ひ怠⑴┮怠⒔煌ㄔ耸湟约叭粘I钪泄惴地应用着电机传动,其中许多机械有调速的要求,其主要目的一方面是为了满足运行、生产、工艺的要求,另一方面是为了减少运行损耗、,即电气传动控制技术。电机分直流电机和交流电机两大类。交流电机,、制造成本低廉、运行方便可靠、环境适应能力强,以及易于向高电压、。但交流电机调速比较困难,其原因在于它具有多变量、非线性、强耦合的特性,控制起来较直流电机复杂【ⅡH绾问菇涣鞯缁哂杏胫绷鞯缁谎目制特性,一直是人们不断探索和追求的目标,矢量控制技术的提出以及实用化,使得交流电气传动控制系统的性能达到了直流电气传动控制系统的水平,交流调速技术发生了质的飞跃。因此,交流电气传动控制技术也随之逐渐成为主流。在矢量控制之后,又提出了非线性解耦控制、直接转矩控制以