基于預(yù)測控制的直接轉(zhuǎn)矩控制空間電壓矢量脈寬調(diào)制方法.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展以及現(xiàn)代控制理論和計算機控制技術(shù)的應(yīng)用，交流調(diào)速領(lǐng)域發(fā)展非常迅速，不斷取得許多新的成果。在交流傳動矢量控制技術(shù)普遍應(yīng)用的同時，直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)技術(shù)也得到快速發(fā)展，與矢量控制相比，直接轉(zhuǎn)矩控制的優(yōu)點是強調(diào)對電機磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。論文通過對異步電機數(shù)學(xué)模型和直接轉(zhuǎn)矩控制工作原理的分析，指出異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的關(guān)鍵是根據(jù)電機運行狀況對磁鏈和轉(zhuǎn)矩的要求，合理選擇定子電壓矢量來達到最佳

2、的控制效果。 論文分析了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制引起轉(zhuǎn)矩脈動的原因。傳統(tǒng)的直接轉(zhuǎn)矩控制在選取逆變器的開關(guān)狀態(tài)信號時只考慮轉(zhuǎn)矩和磁鏈誤差的方向而在控制過程中忽略了轉(zhuǎn)矩和磁鏈的大小，導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩雖然按需求增大或減小，但在幅值上又超過了其滯環(huán)帶寬范圍，影響電機牽引性能。由分析可知，如果對轉(zhuǎn)矩進行預(yù)測控制，通過一定的算法得到一個優(yōu)化的電壓矢量，在該矢量的作用下預(yù)測的轉(zhuǎn)矩誤差能在下一個控制周期得到完全補償。本文提出基于預(yù)測控制的直接轉(zhuǎn)矩空間矢量脈寬調(diào)

3、制方法，根據(jù)電機轉(zhuǎn)矩誤差的大小，通過算法計算出下一控制周期補償該誤差應(yīng)輸出的工作電壓矢量，利用TMSF2812DSP實現(xiàn)對該電壓矢量的SVPWM合成計算。相比傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制使用幾個固定電壓矢量而言，能更好地跟蹤轉(zhuǎn)矩的設(shè)定值，有效地降低轉(zhuǎn)矩脈動。論文為將交流調(diào)速實驗裝置中轉(zhuǎn)矩／轉(zhuǎn)速傳感器輸出的脈沖信號轉(zhuǎn)換為O-5V的直流電壓信號還進行了電路設(shè)計和實現(xiàn)。本文通過高性能F2812DSP處理器實現(xiàn)預(yù)測控制算法，實驗結(jié)果表明，該方法能有效降低轉(zhuǎn)