基于TMS320F240異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的優(yōu)化研究.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制(Direct Torque Control)是近二十年來繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的高動態(tài)性能調(diào)速系統(tǒng)。作為一種新的控制方法，與磁場定向控制相比，它可以在不需要復雜控制算法的情況下準確而快速的控制異步電機的轉(zhuǎn)矩和磁鏈。 本文對直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行了深入研究，掌握了該控制方法的實質(zhì)和關(guān)鍵，并根據(jù)直接轉(zhuǎn)矩控制最新的研究動態(tài)，對該控制方法進行了一系列優(yōu)化。提出了一種改進的u-n模型磁鏈觀測器，該磁鏈觀測器既能適用于高速運

2、行又適用于低速運行，同時有效地消除死區(qū)效應；采取較為合理的開關(guān)控制策略；并在仿真中采用積分分離式PI調(diào)節(jié)算法對傳統(tǒng)的PI調(diào)節(jié)器進行了改進。采用MATHWORKS軟件公司為MATLAB開發(fā)的系統(tǒng)模型圖形輸入和仿真工具Simulink對直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行離散化處理，從而使仿真更接近于數(shù)字化控制，最后，給出了優(yōu)化前后的對比仿真結(jié)果以及優(yōu)化后的各種運行狀態(tài)的仿真結(jié)果，該系統(tǒng)提高了定子磁鏈與電磁轉(zhuǎn)矩的控制精度，可以實現(xiàn)高低速的快速平滑切換，取得

3、了較好的動、靜態(tài)性能。從而證明了直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的可行性。 以理論分析和仿真研究為依據(jù)，在DSP(digital signal processor)開發(fā)裝置實驗平臺上，實現(xiàn)上述控制系統(tǒng)的軟件編程。本文中采用DSP匯編語言完成了有速度傳感器的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的軟件編寫，深入研究了直接轉(zhuǎn)矩控制方式下PWM生成機理，對IPM開關(guān)動作信號進行合理設(shè)置；充分利用DSP的硬件資源，采用一種適合直接轉(zhuǎn)矩控制的PWM波生成方法；控制算法采用了標