文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
异步电机直接转矩控制中降低转矩脉动的研究
姓名:李泽民
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:臧铁钢
20080101
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
直接转矩控制(Direct Torque Control,DTC)以其结构简单、转矩响应快、对
参数鲁棒性好等优点在交流传动占有重要的地位。但其转矩脉动较大、开关频率
不恒定和启动电流过大等不足阻碍了其进一步的发展和应用。本文深入理解基本
直接转矩控制原理的基础上,对直接转矩控制中的转矩脉动进行了研究,分析了
转矩脉动产生的原因,针对性地提出了改善转矩脉动的措施。
在对转矩脉动产生原因进行理论分析的基础上,找到了影响转矩脉动的多种
关键因素。参考转矩脉动是影响采用直接转矩控制法的输出转矩的重要原因之
一。本文首先对 PI 速度调节器输出的参考转矩进行了优化处理,使参考转矩的
波动降到较低的水平,这为降低转矩脉动创造了条件。然后根据定子磁链与转矩
之间的关系,提出了变负载工况中轻载下降低定子磁链幅值以达到减小转矩脉动
的目的的方法,仿真实验验证了该方法的有效性。此外,针对传统直接转矩控制
法中可选择的电压空间矢量数量较少和控制周期内只作用单一空间电压矢量这
两个主要矛盾,本文对基于离散空间矢量调制的直接转矩控制(Discrete Space
Vector Modulation DTC,DSVM-DTC) 策略进行了仿真研究,通过结合零矢量、
正向矢量、反向矢量对转矩的作用效果会随转速变化的原理,对 DSVM-DTC 的
高速区的空间电压矢量表进行了改进,优化了空间电压矢量表。仿真结果表明该
方法能较明显地减小直接转矩控制的转矩脉动。
本文最后对基于 F2812DSP 的电机控制实验平台做了总体的规划与设计。为
进一步实际验证本文提出的降低转矩脉动的方法创造了条件。

关键词: 异步电机,直接转矩控制,转矩脉动,离散空间矢量调制
异步电机直接转矩控制中降低转矩脉动的研究
ABSTRACT
Direct Torque Control (DTC) occupies an important position in the AC drive
technology for the merits of simple structure, fast torque response and low sensitivity
to motor parameters. However, the further development and application of DTC were
set back by its disadvantages such as variation of switching frequency, high torque
ripple and the excessive starting current. The reason of high torque ripple was
investigated in this dissertation and the related methods were proposed to minimize
the torque ripple.
The ic torque ripples along with the reference torque generated by
PI speed regulator, and the PI speed regulator was optimized in order to output a more
smooth reference torque, which provides a better reference for subsequent research to
reduce torque ripple. After analyzing mechanism of torque ripple in theory, several
main factors that influence torque variation are put forward. According to the
relationship of stator flux and the torque variation, a method to reduce torque ripple,
which reduces the amplitude of stator