毕业论文课题相关文献综述
文献综述
一、课题的理论意义和应用价值
感应电机又称异步电机，是各类电动机中应用最广、需要量最大的一种。与直流无刷和永磁同步电机相比，由于没有永磁体，可以在高温下工作而不必考虑高温退磁的问题，且结构相对较简单，可以达到更高转速，寿命更长，更容易实现大功率。直接转矩控制(DirectTorqueControl)是德国学者M.Dependbrock和日本I.Takohashi等人相继提出了六边形乃至接近圆形磁链轨迹的一种交流调速控制系统,它是继矢量控制之后,交流传动控制系统发展的又一个里程碑。其主要原理是根据磁通、转矩的状态,选择逆变器开关状态,优化电压空间矢量,把磁通和转矩控制在一定的容差范围内,从而达到对磁通和转矩的控制。该控制方法具有控制算法简单、转矩动态响应快、鲁棒性小等特点。
现今异步电机直接转矩控制以其思路新颖，性能优越受到人们的普遍重视。将这一技术推向伺服系统领域的主要障碍是如何保证系统具有良好的低速性能。目前报道的研究成果以高速弱磁控制居多，在低速领域内真正达到伺服要求的成果尚少，因此现阶段的研究主要集中于异步电机直接转矩控制的低速性能的改进。目前。将消除直接转矩控制缺陷的理论应用到异步电动机调速系统已成为交流电动机控制系统的国际前沿课题之一。相比之下，国内在这方面研究起步较晚，还处于实验室仿真研究阶段。本课题通过在Matlab/simulink建立基于滞环比较器和开关逻辑表的感应电机直接转矩控制仿真系统，对几种不同开关模式下的感应电机直接转矩控制系统进行仿真。并对结果进行分析比较。在此基础上，采用电机控制专用DSP，实现不同开关控制模式的感应电机直接转矩控制。
二、国内外研究现状、发展动态
在变频技术不断发展的同时，交流电动机控制技术取得了突破性的进展。由于交流电动机是多变量、强耦合的非线性系统，与直流电机相比，转矩控制要困难很多。70年代提出的矢量控制理论解决了交流电动机的转矩控制问题，应用坐标变换将三相系统等效为两项系统，在经过按转子磁场定向的同步旋转变换实现了定子电流励磁分量与转矩分量间的解耦，从而达到对交流电机的磁链和电流分别控制的目的。这样就可以将一台三相异步电机等效为直流电机来控制，因而获得了与直流调速系统同样的静、动态性能，开创了交流调速与直流调速相竞争的时代。
而直接转矩控制是80年代中期提出来的又一转矩控制方法，其思路是把电机与逆变器看做一个整体，采用空间电压矢量分析方法在定子坐标系进行磁通、转矩计算，通过磁通跟踪型PWM逆变器的开关状态直接控制转矩。因此，无需对定子电流进行解耦，免去了适量变换的复杂计算，控制结构简单，便于全数字化的实现，目前正受到各国学者的重视。
目前，在国外以德国个日本为主，直接转矩控制技术的理论已经比较成熟，美国意大利、韩国和法国紧随其后，使得直接转矩控制的应用正在逐步扩大。目前直接转矩控制技术主要应用于电力机车牵引系统、垂直升降系统等大功率调速应用场合。
三、基本知识和基本原理
对电动机的控制归根结底就是实现对电磁转矩的控制。在感应电机矢量控制中，基本控制思想是将定子电流作为控制变量，通过控制定子电流励磁分量来控制转子磁场、气隙磁场或者定子磁场，然后通过控制定子电流转矩分量来控制电磁转矩。而直接转矩控制与矢量控制不同，它是直接将定子磁链和转矩作为控制变量，无需进行磁场定向、矢量变换和定子电流控制，因此更简洁和快速，进一步提高了系统的动态响应能力。[4]
