| 毕业设计 基于DSP的直接转矩控制系统，共29页，12332字。 1 引言 1.1 直接转矩控制的发展概况 直接转矩控制DTC（Direct Torque Control）是继矢量控制变频调速技术之后发展起来的一种新型的具有高性能的交流变频调速技术[1]。 自从70年代矢量控制技术发展以来，交流传动技术从理论上解决了交流调速系统在静、动态性能上能与直流传动相媲美的问题。矢量控制技术模仿直流电动机的控制，以转子磁场定向，用矢量变换的方法，实现了对交流电动机的转速和磁链控制的完全解祸，它的提出具有划时代的重要意义。然而，在实际中由于转子磁链难于准确观测，由于系统特性受电动机参数的影响较大，以及在模拟直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果难以达到理论分析的结果，这是矢量控制技术的不足之处。1985年由德国鲁尔大学Depenbrock教授首次提出了直接转矩控制的理论，接着，1987年把它推广到弱磁调速范围。这种控制方式是使定子磁链依照正六边形轨迹运动，由于正六边形的六条边分别与六个非零电压空间矢量对应，因此可以通过三个施密特触发器来简单切换逆变器的六个工作状态，直接通过六个非零电压空间矢量实现磁链轨迹控制。与其它方式相比，这种控制方式结构简单，在输出同样的频率时元件开关次数最少，开关损耗也小，因而在要求元件开关频率不能太高的大功率场合得到广泛应用。这种技术己成功地应用于兆瓦级交流电气传动机车上，如德国的大功率GTO电力机车，Simens新研制的样车EUROSPRINTER等。由于在这种方法中定子磁链是按照六边形轨迹运动的，故电压、电流波形畸变比较严重，低速时转矩脉动较大，会在一定程度上限制直接转矩控制的性能发挥。 直接转矩控制的另一种形式是由日本学者Takahashi提出的，是一种定子磁链运动轨迹近似为圆形的控制方案。这种方法通过实时计算电机转矩和磁链的误差，结合电机定子磁链的空间位置来选择相应的开关矢量。由于磁链运动轨迹近似为圆形，电压、电流中的谐波含量在一定程度上减少了，但控制系统显得复杂一些，这种控制方式能充分发挥新型电力电子器件(如IGBT)的开关频率优势，因而在中小功率场合获得广泛应用[2、3]。 直接转矩控制方案经过近二十年的发展，各方面性能都在不断提高，并已进入实用阶段，国外目前己成功应用于大功率高速电力机车、地铁和城市有轨电车的主传动系统中。例如穿越英吉利海峡的高速列车采用的就是这种控制系统。德国和日本在这方面的研究居于领先地位。 ...... |
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