基于预测控制的直接转矩控制空间电压矢量脉宽调制方法

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近年来，随着电力电子技术和微电子技术的迅猛发展以及现代控制理论和计算机控制技术的应用，交流调速领域发展非常迅速，不断取得许多新的成果。在交流传动矢量控制技术普遍应用的同时，直接转矩控制(DTC)技术也得到快速发展，与矢量控制相比，直接转矩控制的优点是强调对电机磁链和转矩的直接控制。论文通过对异步电机数学模型和直接转矩控制工作原理的分析，指出异步电机直接转矩控制系统的关键是根据电机运行状况对磁链和转矩的要求，合理选择定子电压矢量来达到最佳的控制效果。论文分析了传统直接转矩控制引起转矩脉动的原因。传统的直接转矩控制在选取逆变器的开关状态信号时只考虑转矩和磁链误差的方向而在控制过程中忽略了转矩和磁链的大小，导致转矩虽然按需求增大或减小，但在幅值上又超过了其滞环带宽范围，影响电机牵引性能。由分析可知，如果对转矩进行预测控制，通过一定的算法得到一个优化的电压矢量，在该矢量的作用下预测的转矩误差能在下一个控制周期得到完全补偿。本文提出基于预测控制的直接转矩空间矢量脉宽调制方法，根据电机转矩误差的大小，通过算法计算出下一控制周期补偿该误差应输出的工作电压矢量，利用TMSF2812DSP实现对该电压矢量的SVPWM合成计算。相比传统直接转矩控制使用几个固定电压矢量而言，能更好地跟踪转矩的设定值，有效地降低转矩脉动。论文为将交流调速实验装置中转矩／转速传感器输出的脉冲信号转换为O-5V的直流电压信号还进行了电路设计和实现。本文通过高性能F2812DSP处理器实现预测控制算法，实验结果表明，该方法能有效降低转矩脉动。

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作者
王瑜;
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作者单位

中南大学;

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授予单位中南大学;
学科检测技术与自动化装置
授予学位硕士
导师姓名桂卫华;
年度 2006
页码
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原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类控制系统;
关键词
交流调速; 预测控制; 直接转矩控制; 空间电压矢量; 脉宽调制; 转矩脉动;

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