降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的無(wú)速度傳感器直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)以其算法新穎、控制方案簡(jiǎn)單及性能優(yōu)越等特點(diǎn)受到了人們的普遍重視，但在它的一個(gè)采樣周期內(nèi)，只有有限且不連續(xù)的空間電壓矢量可供選擇，使得轉(zhuǎn)矩急劇地增加或減少，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)定的滯環(huán)寬度，產(chǎn)生較大的脈動(dòng)。本文針對(duì)異步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)低速轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大這一問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究。
　　本文首先從物理和數(shù)學(xué)兩個(gè)角度詳細(xì)分析了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的原因。并在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)闡述了一種可以有效降低轉(zhuǎn)

2、矩脈動(dòng)的異步電機(jī)離散空間電壓矢量調(diào)制－直接轉(zhuǎn)矩控制(DSVM－DTC)系統(tǒng)。在DSVM-DTC中，根據(jù)同一電壓空間矢量在不同的速度范圍對(duì)轉(zhuǎn)矩具有不同的影響,構(gòu)建了各個(gè)扇區(qū)在不同速度范圍的詳細(xì)的開(kāi)關(guān)表，仿真結(jié)果表明此種方法可以較大程度地降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。隨后，本文將模糊邏輯控制運(yùn)用于直接轉(zhuǎn)矩控制中，采用模糊控制器取代傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩、磁鏈滯環(huán)比較器，克服了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分定子磁鏈偏差、轉(zhuǎn)矩偏差等級(jí)，以及對(duì)于一些不確定因素引起的微小偏差

3、變化不能及時(shí)控制的缺點(diǎn)。在某一固定扇區(qū)，有些電壓矢量可起雙重作用（即一半作用為正，一半作用為負(fù)），這里充分利用這些電壓矢量構(gòu)建了改進(jìn)的模糊開(kāi)關(guān)表，使模糊直接轉(zhuǎn)矩控制可以較大的降低轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。然后，進(jìn)一步對(duì)不同的解模糊方法對(duì)系統(tǒng)性能的不同影響作了仿真分析與比較，結(jié)果表明COA方法較差而另外3種方法對(duì)抑制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)的效果差不多。
　　其次，本文提出了一種基于模型參考自適應(yīng)模糊控制(MRAFC)的速度估計(jì)器。在傳統(tǒng)模型參考自適應(yīng)控制中，采用

4、固定系數(shù)P-I的自適應(yīng)率，而在仿真中發(fā)現(xiàn)，估計(jì)轉(zhuǎn)速在減速模式下的超調(diào)較大，因而本文提出了一種自調(diào)節(jié)系數(shù)的模糊PI自適應(yīng)率，且根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)建立了自適應(yīng)系數(shù)的模糊規(guī)則表。在MRAFC中，參考與估計(jì)轉(zhuǎn)子磁鏈之間的偏差不斷地更新P-I增益直到誤差為零。最后，波波夫超穩(wěn)定定律保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)仿真比較，所提出的速度估計(jì)器在動(dòng)態(tài)性能方面比傳統(tǒng)速度估計(jì)器好的多。
　　最后，基于Matlab/Simulink仿真平臺(tái)分別構(gòu)建了無(wú)速度傳感器