基于预测技术和状态细分的直接转矩控制算法研究.pdf

微待电机200年第3期
驱动控制
vean/emn/…
基于预测技术和状态细分的直接转矩控制算法硏究
朱鲁佳',杨贵杰,张平化,罗敏
(1.哈尔滨工业大学,黑龙江哈尔滨150001;2.深圳华为技术有限公同,广东深圳518129
管单
摘要:针对感应电动机直接转矩驱动控制系统中磁链和转矩波动过大的缺点,在保证其快速响应特性的前提
下,采用预测技术将电机运行状态细分为磁链和转矩全暂态、磁链暂态、转矩暂态、磁链和转矩全稳态四种状态,并;
对不同的状态采用不同的控制方法,以保证运行过程中定子磁链幅值的恒定,达到减小磁链和转矩波动的目的,并
通过仿真与实验验证了该控制技术的正确性和可行性
关键词;直接转矩;状态细分;预测控制;感应电动机;DSP
中图分类号:TM343文献标识码:A文章编号:1004-7018(2009)03-0033-04
Study on Direct Torque Control Based on Forecast Technology and State Divided
ZHU Lu-jia, YANG Gui-jie, ZHANG Ping-hua LUO Min
(1. Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China
2. Shenzhen Huawei Technologies Co, Itd. Shenzhen 518129, China
Abstract: Due to flux and torque ripples too large in direct torque control of induction motor system, forecast technology
was used to divide the working state of induction motor into four slates: flux and torque transient, flux transient, torque
transient, lux and torque stable, and this method sustained the rapid response of direct torque control of induction motor
It used different methods for different states in order to keep the stator flux amplitude value and reduce flux and torque rip
ples. The simulink and experiment result showed that the theoretical analysis was right and the scheme was reliable
Key words: direct torque; state divided; forecast control; induction motor; DSH
0引言
测控制将感应电动机状态细分,并对不同状态采取
不同的转矩控制方法,同时对感应电动机直接转矩
直接转矩控制是20世纪80年代发展起来的一控制系统进行了建模、仿真和实验研究,其目的是研
种新的交流变频调速技术。相比于传统的矢量控制究出一种实用的感应电动机直接转矩控制方案,并
技术,它跳出了交流传动技术研究范围,不去考虑如通过仿真与实验加以验证其正确性和可行性。
何通过解耦将定子电流分解为励磁电流分量和转矩
电流分量,而是通过检测到的定子电压和电流借助1基于预测技术的圆形磁链直接转矩控制
实时空问矢量来计算电机的磁链和转矩,并根据与
目前应用较多的直接转矩控制方法为基于六边
碁
给定值比较所得差值实现磁链和转矩的直接控制,形磁链的直接转矩控制,这种控制方法具有转矩:手
从而使得直接转矩控制的感应电动机调速系统电路响应迅速的特点,但存在转矩波动大、磁链幅值波动/
测
结构简单,对电机参数不敏感,在很大程度上解決了也较大的缺陷,影啊感应电动机的平稳运行。为解
矢量控制中计算控制复杂问题。
决其磁链和转矩波动过大的缺点,在保证快速响应和
感应电动机的直接转矩控制方式,目前已经在特性的前提下,采用预测技术预测估算电机的磁链态
小至2.2kW、大到100MW的工业场合得到应用,和转矩,并依据磁链给定、转矩给定和磁链与转矩的j分
被ABB公司称为新一代的电机控制方法。目前国容差范围,将电机状态细分为磁链和转矩全态、磁盟
内外正在积极开展对它的研究,预计21世纪初会有链暂态、转矩暂态、磁链和转矩全稳态四种状态,并接
较大的发展。而国内对直接转矩的研究还主要停留对不同运行状态采用不同的控制方法。容差范围表矩
在理论研究和仿真上,如文献2-4]中提到的各种示以给定值为中心的一定的正负范围,保证运行过/
制
方法。因此,对直接转矩控制的理论和方法的研究程中定子磁链幅值的恒定,达到减小磁链波动和转業
具有重要的理论意义和实用价值。本文简单介绍了矩波动的目的。容差范围的宽度选定为在一个中断:究
研
基于六边形磁链直接转矩控制方法,提出了采用预控制周期内,电机状态相对于给定值能够改变的最
大幅度。当电机的转矩和磁链都在容差范围之内
收稿日期:2007-03-28
时,即电机的转矩和磁链在一个中断控制周期内都