基于新型抗積分飽和控制器的感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真研究.pdf

1、感應(yīng)電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造和維護(hù)、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)，但是感應(yīng)電機(jī)的調(diào)速性能比較差，控制方法復(fù)雜，因此需要一種先進(jìn)的調(diào)速技術(shù)對(duì)感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行有效的控制。直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)的控制方法直接、控制量明確、動(dòng)靜態(tài)性能優(yōu)越，省去了復(fù)雜的坐標(biāo)變換，減少了對(duì)電機(jī)參數(shù)的依賴性，魯棒性好。其簡(jiǎn)單有效的控制策略，使其非常適合于應(yīng)用到感應(yīng)電機(jī)的控制上。
　　本文的工作主要集中在以下三個(gè)方面:
　　(1)首先，對(duì)感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和DTC的基

2、本原理進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，對(duì)DTC系統(tǒng)進(jìn)行了模塊化處理，利用MATLAB/Simulink仿真軟件，設(shè)計(jì)了感應(yīng)電機(jī)模塊、逆變器模塊、磁鏈和轉(zhuǎn)矩估計(jì)模塊、開(kāi)關(guān)表模塊以及轉(zhuǎn)速估計(jì)模塊，把這五個(gè)模塊組合在一起，就建立了感應(yīng)電機(jī)DTC系統(tǒng)的整體仿真系統(tǒng)。對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的效果，驗(yàn)證了本文的仿真方案是可行的和有效的。另外從結(jié)果上看，感應(yīng)電機(jī)存在兩個(gè)方面的問(wèn)題，一是存在積分飽和的現(xiàn)象;二是起動(dòng)電流峰值過(guò)大。
　　(2

3、)PI控制器存在非線性的積分飽和現(xiàn)象，因此在本文中，采用了一種新型的抗積分飽和（Anti-Windup）PI控制器，這種控制器在PI控制器的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改善，提高了PI控制器的性能并且保留了PI控制器簡(jiǎn)單方便、易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。
　　首先給出了新型抗積分飽和控制器的結(jié)構(gòu)圖和數(shù)學(xué)模型，分析了新型Anti-WindupPI控制器的工作原理，并且對(duì)它的穩(wěn)定性進(jìn)行了理論分析，得出了新型Anti-WindupPI控制器的穩(wěn)定條件。然后用MAT

4、LAB/Simulink建立了新型Anti-WindupPI控制器的仿真模型。作為比較和參考，還引進(jìn)了工程上常用的抗積分飽和控制器:反計(jì)算控制器，給出了反計(jì)算控制器的結(jié)構(gòu)圖，并且建立了仿真模型。最后用傳統(tǒng)PI控制器、反計(jì)算控制器和新型抗積分飽和控制器進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真，最后結(jié)果顯示，新型抗積分飽和控制器的性能優(yōu)于傳統(tǒng)PI控制器和反計(jì)算控制器。
　　(3)感應(yīng)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)，電流的峰值非常大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了所允許的最大電流，