基于預(yù)測(cè)控制的直接轉(zhuǎn)矩控制空間電壓矢量脈寬調(diào)制方法.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用，交流調(diào)速領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，不斷取得許多新的成果。在交流傳動(dòng)矢量控制技術(shù)普遍應(yīng)用的同時(shí)，直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)也得到快速發(fā)展，與矢量控制相比，直接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)對(duì)電機(jī)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。論文通過對(duì)異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型和直接轉(zhuǎn)矩控制工作原理的分析，指出異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的關(guān)鍵是根據(jù)電機(jī)運(yùn)行狀況對(duì)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的要求，合理選擇定子電壓矢量來達(dá)到最佳

2、的控制效果。 論文分析了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制引起轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的原因。傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制在選取逆變器的開關(guān)狀態(tài)信號(hào)時(shí)只考慮轉(zhuǎn)矩和磁鏈誤差的方向而在控制過程中忽略了轉(zhuǎn)矩和磁鏈的大小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩雖然按需求增大或減小，但在幅值上又超過了其滯環(huán)帶寬范圍，影響電機(jī)牽引性能。由分析可知，如果對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行預(yù)測(cè)控制，通過一定的算法得到一個(gè)優(yōu)化的電壓矢量，在該矢量的作用下預(yù)測(cè)的轉(zhuǎn)矩誤差能在下一個(gè)控制周期得到完全補(bǔ)償。本文提出基于預(yù)測(cè)控制的直接轉(zhuǎn)矩空間矢量脈寬調(diào)

3、制方法，根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩誤差的大小，通過算法計(jì)算出下一控制周期補(bǔ)償該誤差應(yīng)輸出的工作電壓矢量，利用TMSF2812DSP實(shí)現(xiàn)對(duì)該電壓矢量的SVPWM合成計(jì)算。相比傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制使用幾個(gè)固定電壓矢量而言，能更好地跟蹤轉(zhuǎn)矩的設(shè)定值，有效地降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。論文為將交流調(diào)速實(shí)驗(yàn)裝置中轉(zhuǎn)矩／轉(zhuǎn)速傳感器輸出的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為O-5V的直流電壓信號(hào)還進(jìn)行了電路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。本文通過高性能F2812DSP處理器實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)控制算法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法能有效降低轉(zhuǎn)