永磁同步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)的研究.pdf

1、伴隨著電機(jī)制造技術(shù)、電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的快速發(fā)展，伺服控制系統(tǒng)在工業(yè)控制和家用電器等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，交流伺服控制系統(tǒng)已經(jīng)成為伺服控制系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)。因此，研究以永磁同步電動(dòng)機(jī)為執(zhí)行電機(jī)、以數(shù)字信號(hào)處理器為核心器件、采用直接轉(zhuǎn)矩控制策略實(shí)現(xiàn)的全數(shù)字化永磁同步交流伺服控制系統(tǒng)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文主要是針對(duì)永磁同步電動(dòng)機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的研究和改進(jìn)。直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)是繼矢量控制技術(shù)之后在交流

2、調(diào)速領(lǐng)域出現(xiàn)的一種新型變頻調(diào)速技術(shù)，常規(guī)的直接轉(zhuǎn)矩控制具有實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速快和受電機(jī)參數(shù)變化影響小的優(yōu)點(diǎn)，能夠獲得較好的動(dòng)態(tài)性能，但也存在著較大的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。針對(duì)常規(guī)直接轉(zhuǎn)矩控制存在的不足，本文依據(jù)空間電壓矢量PWM控制的原理，提出了基于空間電壓矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，利用電壓空間矢量調(diào)制能夠使逆變器實(shí)現(xiàn)電壓空間矢量的連續(xù)輸出，有效地減小了電流諧波成分，抑制了轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，從而提高了系統(tǒng)的控制特性，同時(shí)也大大地

3、提高了直流母線電壓的利用率，拓寬了系統(tǒng)的調(diào)速范圍。本文在對(duì)三相永磁同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上建立了電機(jī)本體的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而建立了基于直接轉(zhuǎn)矩控制的永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的仿真模型，并在此模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的仿真研究。同時(shí)采用TI公司的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)TMS320F2812為核心控制芯片進(jìn)行了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。仿真及實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所設(shè)計(jì)的永磁同步電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)既保持了直接轉(zhuǎn)矩控制的快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，同時(shí)又