三相异步电机直接转矩控制系统(DTC)仿真目录摘要I1设计总体思路11.1主电路的设计11.2基本原理12单元电路设计32.1直接转矩控制系统模型32.2转速控制器42.3直接转矩控制器42.4转矩和定子磁链的计算52.5磁通和转矩滞环控制器62.6磁链选择器62.7开关表72.8开关控制模块83实验仿真、实验波形记录及分析94总结125附录13参考文献14三相异步电机直接转矩控制系统(DTC)仿真三相异步电机直接转矩控制系统(DTC)仿真图中，定子磁链给定屮*与实际转速①有关，在额定转速以下，AT保持恒定，在额定转se速以上，屮*随着①的增加而减小。P/N为给定转矩极性鉴别器，当渴望的电磁转矩为正s时，P/N=1，当渴望的电磁转矩为负时，P/N=0，对于不同的电磁转矩期望值，同样符号函数sgn(AT)的控制效果是不同的。e三相异步电机直接转矩控制系统(DTC)仿真W2单元电路设计2.1直接转矩控制系统模型□L.-DTCInductionMotorDrive图2.1直接转矩控制系统图标三相异步电动机直接转矩控制系统模块图标如图2.1所示，仿真模型如图2.2所示。该模块由7个主要模块组成：三相不可控整流器(three-phasedioderectifier)、Brakingchaopper、三相逆变器(three-phaseinverter)、测量单元(Measures)、异步电动机模块(Inductionmachine)、直接转矩控制模块DTC。直接转矩控制系统采用6个开关器件组成的桥式三相逆变器(Three-phaseinverter)，该逆变器有8种开关状态，可以得到6个互差60。度的电压空间矢量和两个零矢量。交流电动机定子磁链屮收到电压空间矢量us控制，屮udt，因此改变逆变器开关状态可以控制定子磁链屮的运行轨迹ssss(磁链的幅值和旋转速度)，从而控制电动机的运行。TCt2.2直接转矩控制系统模型结三相异步电机直接转矩控制系统(DTC)仿真hrQD—►GD—►M-agCCD-2.2转速控制器如图2.3所示，转速给定N*经过加减速限制环节，使阶跃输入时实际转速给定有一定的上升和下降，转速反馈N经过了低通滤波器，得到转速偏差(N*-N)。Proportionalgain、Integralgain和discrete模块组成带限幅的离散PI调节器，调节输出经过了选择开关，根据对话框中设定的转矩或转速控制方式决定转速控制的输出。加减速斜率、PI调节器比例和积分系数、低通滤波器截止频率等参数都在对话框中设定。图2.3转速控制器SpeedController结构2.3直接转矩控制器直接转矩控制模块由转矩给定Torque*、磁通给定Flux*，电流I_abc和电压V_abc输入信号都经过采样开关，DTC模块包括转矩和磁通计算(Torque&Fluxcalculator)、滞环控制(Flux&Torquehystere-sis)、磁通选择(Fluxsectorseeker)、开关表(Switchingtable)、开关控制(Switchingcontrol)等单元。DTC模块是输出三相逆变器Three-phaseinverter开关器件的驱动信号。Flux&Torquehysteresis图2.4直接转矩控制模块结构三相异步电机直接转矩控制系统(DTC)仿真(2-(2-1)2.4转矩和定子磁链的计算转矩和定子磁链计算(Torque&Fluxcalculator)单元结构如图2.5所示，它首先检测到异步电机三相电压V-AB经模块dq-transform和dq-transform变换，得到二相坐标系上的电压和电流，dq-transform和dq-transform变换模块结构如2.6所示。定子磁链的模拟和离散计算公式为屮=J(u—Ri)dts«ps«pss«p/D-、KT(z+1)屮=(u一Ri)4safsaPsafl式中，u和i为ap二相坐标系上定子电压和电流，K为积分系数，T为米样时safafs间。磁链计算采用离散梯形积分，模块phi-d和phi-q分别输出定子磁链的a和P轴分量屮和屮p,屮和屮p经Real-ImagtoComplex模块得到复数形式表示的定子磁链屮,并saspsasps由ComplextoMagnitude-Angle计算定子磁链屮s的幅值和转角。电动机转矩计算公式为e=3p(屮i-屮i)图2.5转矩和定子磁链计算单元结构图2.6dq-V-transform和dq-I-tranform变换模块图三相异步电机直接转矩控制系统(DTC)仿真Flux2.5磁通和转矩滞环控制器电动机的转矩和磁疗都采用滞环控制，磁通和转矩滞环控制器(Flux&Torquehystore-sis)结构如图2-7所示。转矩控制是三位滞环控制方式在转矩滞环宽度设为dTe时，当转矩偏差(T*-T)>+dTe和(T*-T)<-dTe时，滞环模块也和-dTe分别输出状ee2ee222态1和3,滞环模块dTe和-dTe分别输出为0时，经或非门NOR输出状态2,磁链控22制是二位滞环控...
