异步电机直接转矩控制技术研究与应用

"异步电机直接转矩控制系统研究(本科毕业设计).doc" 本文详细探讨了异步电机直接转矩控制(Direct Torque Control, DTC)的理论与实践，适用于本科毕业设计。电机调速技术是电力驱动领域的重要研究方向，而直接转矩控制作为一种高效、快速的调速方法，具有明显的动态性能优势。 在第1章中，作者介绍了电机调速技术的历史背景和发展现状，特别是直接转矩控制的最新进展和未来趋势。这一章节还明确了本文的研究重点，即针对当前DTC系统中存在的转矩脉动问题进行研究和改进。 第2章深入讲解了DTC的基本理论。首先，阐述了异步电机的动态数学模型，这是理解DTC的基础。接着，详细分析了逆变器的输出电压状态和电压空间矢量，它们是控制电机转矩和磁链的关键。电压空间矢量对电动机定子磁链和转矩的影响被详细讨论，包括磁链观测模型、对磁链和转矩的作用。此外，介绍了DTC系统的基本组成部分，如磁链和转矩滞环调节器以及开关信号选择单元。 第3章利用MATLAB软件进行系统建模与仿真。MATLAB不仅是一种强大的编程语言，也是进行电气工程仿真的常用工具。作者构建了DTC系统的仿真模型，并设置了相应的参数，通过对仿真结果的分析，验证了DTC的有效性和特性。 第4章关注硬件电路设计，包括控制电路结构、核心处理器TMS320LF2407A，以及解决不同逻辑电平兼容问题的方法。此外，讨论了转子速度的测量、A/D采样电路、主电路结构、IPM智能模块的功能和主电路的保护与控制电源等关键硬件组件。 第5章涉及系统控制软件的设计开发，提出了整体设计方案，并详细描述了各个软件模块，如初始化、串口通讯、电流和转速采样以及PI调节等，这些模块共同确保了DTC系统的稳定运行。 在论文的摘要中，作者提到直接转矩控制虽然有快速响应的优点，但转矩脉动问题突出。因此，他们采用双PI控制器进行优化，设计了一种改进方案来减少转矩波动，提升了系统的控制性能。 这篇毕业设计论文全面研究了异步电机的直接转矩控制系统，从理论到实践，从软件到硬件，全方位探讨了DTC技术，旨在提高系统的效率和稳定性，解决实际工程中的问题。