電勵磁同步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是繼矢量控制技術(shù)之后發(fā)展起來的又一種新型交流變頻調(diào)速技術(shù)。它具有控制結(jié)構(gòu)簡單、物理概念明晰、對電動機內(nèi)部參數(shù)依賴少、轉(zhuǎn)矩響應迅速和易于數(shù)字化實現(xiàn)等優(yōu)點，在交流傳動領(lǐng)域越來越多地受到學者、專家們的關(guān)注。 電勵磁同步電動機具有功率因數(shù)可調(diào)、效率高等優(yōu)點。在高壓大功率電機調(diào)速系統(tǒng)中，應用越來越廣泛。從工藝和節(jié)能的角度來考慮，對大功率的交流電機采用變頻調(diào)速是最經(jīng)濟合理的一種方式。因此研究和開發(fā)高性能的電勵磁同步電動機直接

2、轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有重大的經(jīng)濟價值。本文對電勵磁同步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)理論與實踐進行了初步研究。本論文主要內(nèi)容如下： 首先對電勵磁同步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)基本理論進行了研究。給出了凸極同步電動機在自然坐標系以及d-q坐標系下的數(shù)學模型。討論了空間電壓矢量與定子磁鏈之間的關(guān)系。給出了電勵磁同步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制中磁鏈控制的三種方案，對直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩控制以及轉(zhuǎn)子勵磁電流控制方案進行了詳細的分析。 在電勵磁同步電動

3、機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)理論研究的基礎上，對控制系統(tǒng)進行了仿真。由于Matlab/Simulink里沒有電勵磁同步電動機仿真模型，利用S函數(shù)建立了同步電動機的標幺值仿真模型，同時利用Simulink里的一些通用模塊對直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)進行了搭建，給出了仿真系統(tǒng)整體模型。并對負載擾動、轉(zhuǎn)速突變以及功率因數(shù)為1時的情況進行了仿真，對結(jié)果進行了詳細的分析。 在簡要地介紹了遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡的兩種結(jié)構(gòu)的基礎上，嘗試將實時遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡應用到定

4、子磁鏈觀測器中，給出了遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡的學習算法，構(gòu)建了基于實時遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡的定子磁鏈觀測器。對基于遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡定子磁鏈觀測器的電勵磁同步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)進行了仿真驗證，從仿真的結(jié)果來看，采用遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡磁鏈觀測器的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)具有更好的靜、動態(tài)性能。對常規(guī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩脈動、電流畸變、低速性能不理想等方面進行了改善。 最后對電勵磁同步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的數(shù)字化實現(xiàn)進行了驗證。對控制系統(tǒng)中硬件平臺進行了搭建。