基于CAN總線的軌道車(chē)輛交流牽引模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究.pdf

1、在交流電機(jī)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)電機(jī)調(diào)速的控制策略經(jīng)歷了幾個(gè)過(guò)程：變壓變頻控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制。變壓變頻控制基本上解決了異步電機(jī)平滑調(diào)速的問(wèn)題，然而并不能適應(yīng)生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的靜態(tài)性能提出的更高要求。矢量控制雖然能夠獲得較快的階躍響應(yīng)，但其本身運(yùn)算量大且復(fù)雜。直接轉(zhuǎn)矩控制結(jié)構(gòu)清晰，而且動(dòng)態(tài)性能很好，在隨后的一段時(shí)間內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。然而在電機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，即在轉(zhuǎn)矩偏差較小的情況下，由于非零電壓矢量的作用，使得電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)。在隨

2、后的研究中，許多學(xué)者對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行了不同程度的改進(jìn)。例如將轉(zhuǎn)矩磁鏈兩點(diǎn)式調(diào)節(jié)器改為三點(diǎn)式或五階式比較器，或改變非零電壓矢量在一個(gè)控制周期內(nèi)占空比的方法，這些方法都是通過(guò)對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)表的細(xì)化來(lái)減小脈動(dòng)情況，雖取得了一定的效果，但并沒(méi)有完全解決脈動(dòng)問(wèn)題。后來(lái)又有學(xué)者利用PI調(diào)節(jié)取代原有的遲滯控制，同時(shí)利用模糊控制，使系統(tǒng)在不同負(fù)載的運(yùn)行狀態(tài)下，得到力矩?zé)o偏輸出時(shí)所需的電壓空間矢量。該方法輸出的電壓矢量大小和方向都是任意的，相對(duì)傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)

3、矩控制而言能更好地跟蹤轉(zhuǎn)矩以及磁鏈的變化。但PI控制器對(duì)于靜態(tài)性能與動(dòng)態(tài)性能之間的矛盾，跟蹤設(shè)定值與抑制擾動(dòng)之間的矛盾，魯棒性能與控制性能之間的矛盾都還沒(méi)能很好地解決。 本文采用MMB集成開(kāi)發(fā)環(huán)境對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制的脈動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)。MMB集成開(kāi)發(fā)環(huán)境提出“暫態(tài)-穩(wěn)態(tài)-超調(diào)”TSO控制器，使一個(gè)控制器三參數(shù)的整定過(guò)程變成了單參數(shù)、多步驟的整定過(guò)程，從而得到連續(xù)變化的電壓空間矢量，有效地解決了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制中轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)問(wèn)題。最終將該方