摘   要
    直接转矩控制(Direct Self Control, DSC)系统利用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算和控制交流电动机的磁链和转矩，直接跟踪定子磁链和转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节产生PWM信号，对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得高动态性能的转矩响应。
    定子磁链运动轨迹近似为圆形和六边形相结合的控制方案，通过实时计算电机转矩与磁链的误差，结合电机定子磁链的空间位置来选择相应的开关矢量。为了能够更好的，更直观的观测磁链轨迹，了解直接转矩控制的特点及其所能达到的效果，本论文在对异步电动机直接转矩控制的基本原理进行充分分析的基础上，采用圆形磁链轨迹和六边形磁链轨迹相结合的控制方法，建立了异步电动机直接转矩控制系统的利用MATLAB / SIMULINK软件模型。
    在对磁链、转矩估算模型的分析设计过程中，本文对几种估算模型进行了比较，最终综合了这几种模型的优点，设计出了磁链转矩估算的u-n模型。考虑到实际中对转矩的需要是第一位的，本文制定了优先调节转矩的控制策略，为了能够更好的实现对转矩的控制，设计了转矩的调节器，并在电压空间矢量选择上，以优先考虑达到转矩要求为目标，以便能更好的实现对转矩的控制。
分析仿真实验结果，本文所设计的系统模型基本上是成功的，实验结果是比较令人满意的。
关键词:直接转矩控制;磁链;MATLAB/SIMULINK仿真;
ABSTRACT
The flux and torque of stator of asynchronous machine are directly tracked, calculated and controlled in the stator-oriented coordinates, using the method of Park vector. The signal of PWM is built by dint of the discrete band-band adjustment in order to control optimally the state of the switches of inverter and get the optimal system's dynamic and static response.
In the scheme of making the track of stator flux approximate circle, the relevant vector of inverter switch is selected by calculating in real time the error of torque and flux and linking the dimensional position of stator flux。In order to observe the round track of flux better and more directly and know the trait and the effect got by DSC, the emulation model with the soft of MATLAB/SIMULINK was set up by using the method of the round flux in this thesis.
In the process of analyzing and designing the model of calculating the torque and flux, a few kinds of models were compared. Finally, the U-I model was designed based on synthesizing the virtue of a few models. In view of the importance of the torque in the practice of motor-control, the strategy of giving the torque priority was chosen and the three-band adjustor was designed besides choosing the appropriate Park vector of voltage.
According to the result of the emulation, the model designed in the thesis was proved correct, and the result is satisfying.
Key words: Direct Self Control; flux; Emulation MATLAB/SIMULINK;
目    录
第1章 绪论 1
1.1 现代交流调速技术的应用和发展 1
1.2 直接转矩控制的介绍 3
1.3 直接转矩控制的发展状态及前景 4
1.4 论文的主要工作与内容安排 5
第2章 直接转矩控制的基本原理 7
2.1 感应电动机数学模型的建立 9
2.2 逆变器的电压状态 11
2.3 感应电动机直接转矩控制的原理 13
2.4 直接转矩控制的调速方案 16
2.3.1 高速范围内的调节方案 16
2.4.2 低速范围内的调节方案 18
2.4.3 弱磁范围内的调节方案 19
2.5 本章小节 20
第3章 仿真工具的简介 21
3.1 常用的仿真语言及仿真工具 21
3.2 MATLAB/SIMULINK简介 21
3.3 SIMULINK仿真工具 23
3.4 本章小节 25
第4章 直接转矩控制仿真系统的设计 27
4.1 仿真系统的设计思想 27
4.2 磁链、转矩估算模型 28
4.3 转矩调节器 30
4.4 转矩调节器 33
4.5 逆变器的开关状态表 36
    4.6 本章小结 38
第5章 SIMULINK仿真模型的建立及结果分析 40
5.1 仿真模型的整体结构 40
5.2 各部分系统的仿真模型 41
5.2.1 磁链和转矩的观测仿真模型 41
5.2.2 转矩调节器和磁链调节器 42
5.2.3 磁链区间判断单元 42
5.2.4 开关状态选者单元 43
5.2.5 电压，电流，磁链变换单元 44
5.2.6 其它单元 44
5.3 仿真结果及分析 44
5.4 本章小节 47
结论 49
参考文献 50
致谢 51
第1章 绪论
1.1现代交流调速技术的应用和发展
直流电气传动和交流电气传动在19世纪先后诞生，在20世纪的大部分年代里，在调速传动的生产领域内，大多采用直流电动机传动系统，因为直流电动机的磁场电流和电枢电流可以独立控制，其起动、调速性能和转矩控制特性都比较理想，并容易获得良好的动态响应。 但是，直流电动机在结构上存在接触式的机械换向器，它不仅工艺复杂价格昂贵，而且在运行中很容易产生换向火花和发生环火故障。另外，由于换向问题的存在，要求电动机各换向片之间的电压不能过高，这样远远不能适应现代生产向高转速、大容量化方向发展的要求。
 三相交流电动机，特别是鼠笼型异步电动机，由于其转子上没有机械换向器，也没有带绝缘的绕组，不存在换向火花和环火现象等问题，因此，它的结构简单、惯量小、运行可*，可以更高的转速运转。但与直流电动机相比较，交流电动机调节速度比较困难，有很大一部分交流传动都是应用在恒速运转的场合
在本世纪30年代，人们已经认识到变频调整是交流电动机一种理想的调速方法。但是为了改变供电频率，它需要一套变频电源。过去采用的旋转变频机动车组或离子变流器，由于设备笨重庞大，可*性差，故变频调速技术的发展很缓慢，真正投入实际运行的装置尚不太多。60年代，随着电力电子技术的发展和变频调整装置的研制成功，交流调速方法重新受到人们的重视，成为电动机调速的发展方向。70年代中期，在世界范围内出现了能源危机，节约能源成为人们关注的问题。许多过去一般不调速的传动装置，如风机、水泵等类负载，为了减少无谓的电能损失，也都采用了高速传动。由此对交流电动机调速技术的发展起了很大的推动作用。80年代以来，随着电力电子器件和微电子技术的发展，以及现代控制理论和控制技术的应用，交流传动调速技术取得了突破性的进展，逐步具备了调速范围宽、稳速精度高、动

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