演示文稿直接轉(zhuǎn)矩控制

演示文稿直接轉(zhuǎn)矩控制現(xiàn)在是1頁\一共有47頁\編輯于星期三（優(yōu)選）直接轉(zhuǎn)矩控制現(xiàn)在是2頁\一共有47頁\編輯于星期三7.2直接轉(zhuǎn)矩控制原理7.3開關(guān)模式7.5直接轉(zhuǎn)矩與矢量控制的比較7.6仿真和應(yīng)用舉例7.1直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展7.4直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)現(xiàn)在是3頁\一共有47頁\編輯于星期三1985年，德國學(xué)者M.Depenbrock首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制的理論，隨后日本學(xué)者I.Takahashi也提出了類似的控制方案，并獲得了令人振奮的控制效果。直接轉(zhuǎn)矩控制（DirectTorqueControl，DTC）是繼矢量控制技術(shù)之后交流調(diào)速領(lǐng)域中新興的控制技術(shù)。直接轉(zhuǎn)矩控制是直接在定子坐標系下，采用定子磁場定向，直接將電機瞬時轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈作為狀態(tài)變量加以反饋調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)矩和定子磁鏈閉環(huán)都采用雙位式bang-bang控制，根據(jù)它們的變化與定子磁鏈所在的空間位置直接選擇電壓空間矢量的開關(guān)狀態(tài)。直接轉(zhuǎn)矩著眼于快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)，以獲得良好的靜、動態(tài)控制性能。7.1直接轉(zhuǎn)矩的發(fā)展現(xiàn)在是4頁\一共有47頁\編輯于星期三磁鏈與轉(zhuǎn)矩觀測器研究磁鏈觀測的誤差關(guān)系到電動機的穩(wěn)定運行和動態(tài)性能，甚至導(dǎo)致控制失敗。對于直接轉(zhuǎn)矩控制來說，定子磁鏈的幅值和空間位置是決定電壓矢量選擇的關(guān)鍵因素。無速度傳感器技術(shù)研究直接轉(zhuǎn)矩控制中，低速運行時，如果選用與轉(zhuǎn)速有關(guān)的定子磁鏈模型來確定磁鏈，那么就需要知道精確的轉(zhuǎn)速信息。如果對速度的精確控制,需要轉(zhuǎn)速反饋進行閉環(huán)控制，同樣需要知道轉(zhuǎn)速信息。如果采用速度傳感器，不僅增加成本，而且使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性變差。尤其對于實際應(yīng)用中不允許安裝速度傳感器的領(lǐng)域，無速度傳感器技術(shù)顯得突出重要。先進控制技術(shù)與直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)集成研究現(xiàn)代直接轉(zhuǎn)矩控制通常采用空間矢量調(diào)制模塊來調(diào)制電壓空間矢量，這樣更容易實現(xiàn)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)與先進控制技術(shù)的集成，實現(xiàn)更復(fù)雜的運算。如：模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、變結(jié)構(gòu)控制。先進器件與直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)集成研究高頻功率器件、高速DSP、FPGA/CPLD等。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究熱點現(xiàn)在是5頁\一共有47頁\編輯于星期三7.2直接轉(zhuǎn)矩控制原理基本知識：現(xiàn)在是6頁\一共有47頁\編輯于星期三采取空間矢量等幅變換，異步電動機轉(zhuǎn)矩：現(xiàn)在是7頁\一共有47頁\編輯于星期三異步電機的電壓方程為：結(jié)論：定子磁鏈由定子電壓決定轉(zhuǎn)子磁鏈由負載決定現(xiàn)在是8頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是9頁\一共有47頁\編輯于星期三定子電壓空間矢量控制轉(zhuǎn)矩變化現(xiàn)在是10頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是11頁\一共有47頁\編輯于星期三7.3開關(guān)邏輯坐標系的電壓矢量分布

現(xiàn)在是12頁\一共有47頁\編輯于星期三定子電壓狀態(tài)空間矢量具有如下通用的表示形式：狀態(tài)空間矢量的位置：①（Sa，Sb，Sc）=100時，u1矢量將代入的表達式得：從上式可看出（100）對應(yīng)位于軸的正方向上。

現(xiàn)在是13頁\一共有47頁\編輯于星期三②（Sa，Sb，Sc）=110時，u2矢量

將代入的表達式得：從上式可看出（110）對應(yīng)位于距離

軸的方向上。

現(xiàn)在是14頁\一共有47頁\編輯于星期三③

（Sa，Sb，Sc）=010時，u3矢量

將代入的表達式得：從上式可看出（110）對應(yīng)位于距離

軸的方向上。

現(xiàn)在是15頁\一共有47頁\編輯于星期三④

（Sa，Sb，Sc）=011時，u4矢量

將代入的表達式得：從上式可看出（110）對應(yīng)位于距離

軸的方向上。

現(xiàn)在是16頁\一共有47頁\編輯于星期三⑤

（Sa，Sb，Sc）=001時，u5矢量

將代入的表達式得：從上式可看出（110）對應(yīng)位于距離

軸的方向上。

現(xiàn)在是17頁\一共有47頁\編輯于星期三⑥

（Sa，Sb，Sc）=101時，u6矢量

將代入的表達式得：從上式可看出（110）對應(yīng)位于距離

軸的方向上。

現(xiàn)在是18頁\一共有47頁\編輯于星期三扇區(qū)的劃分現(xiàn)在是19頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是20頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是21頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是22頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是23頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是24頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是25頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是26頁\一共有47頁\編輯于星期三(a)磁鏈比較器

(b)轉(zhuǎn)矩比較器現(xiàn)在是27頁\一共有47頁\編輯于星期三逆時針旋轉(zhuǎn)時，磁鏈滯環(huán)比較器和轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器的輸出與開關(guān)邏輯關(guān)系現(xiàn)在是28頁\一共有47頁\編輯于星期三

順時針旋轉(zhuǎn)時，磁鏈滯環(huán)比較器和轉(zhuǎn)矩滯環(huán)比較器的輸出與開關(guān)邏輯關(guān)系現(xiàn)在是29頁\一共有47頁\編輯于星期三由于8個電壓空間矢量是離散的，因而不能得到完全為圓形的定子磁鏈軌跡。定子磁鏈的軌跡近似為圓形，應(yīng)將定子磁鏈的偏差控制在一定的范圍內(nèi)，以達到高性能的控制要求?，F(xiàn)在是30頁\一共有47頁\編輯于星期三逆時針時定子磁鏈運行軌跡轉(zhuǎn)矩的脈動大小由滯環(huán)的寬度決定通過減小滯環(huán)帶寬來減小轉(zhuǎn)矩與磁鏈的脈動，改善磁鏈與轉(zhuǎn)矩波形，但相應(yīng)的需要增加功率元件的開關(guān)頻率?，F(xiàn)在是31頁\一共有47頁\編輯于星期三7.4

直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)框圖根據(jù)滯環(huán)比較器的輸出，直接選擇所需的電壓矢量

現(xiàn)在是32頁\一共有47頁\編輯于星期三1.定子磁鏈計算和控制現(xiàn)在是33頁\一共有47頁\編輯于星期三定子磁鏈的幅值為：根據(jù)定子磁鏈給定值和實際計算值，就能對定子磁鏈進行控制。

具體實現(xiàn)為：現(xiàn)在是34頁\一共有47頁\編輯于星期三2.電磁轉(zhuǎn)矩計算和控制考慮空間矢量的等幅變換，異步電機的電磁轉(zhuǎn)矩可表示為：(7-10)現(xiàn)在是35頁\一共有47頁\編輯于星期三將式(7-11)代入式(7-10)中，得(7-12)現(xiàn)在是36頁\一共有47頁\編輯于星期三3.異步電動機電磁轉(zhuǎn)矩控制過程現(xiàn)在是37頁\一共有47頁\編輯于星期三7.5

直接轉(zhuǎn)矩控制和矢量控制之間的比較現(xiàn)在是38頁\一共有47頁\編輯于星期三現(xiàn)在是39頁\一共有47頁\編輯于星期三結(jié)論：矢量控制系統(tǒng)與直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)都是交流傳動的高性能系統(tǒng)，都有明顯的優(yōu)點和缺點，都能滿足工程應(yīng)用的需要?，F(xiàn)在是40頁\一共有47頁\編輯于星期三7.6

仿真和應(yīng)用舉例現(xiàn)在是41頁\一共