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基于DSP的永磁同步电机DTC控制策略的研究

叶康丰  
【摘要】：直接转矩控制(DTC)是除矢量控制之外的又一高性能交流电机控制策略,在20世纪80年代中期首先针对异步电机提出。随着DTC控制策略在永磁同步电机(PMSM)中的理论基础的解决,PMSM的DTC控制策略受到了越来越多的关注。本文也将在这方面进行一些研究和探讨。 本文从PMSM模型出发,论述了PMSM的DTC控制策略的基本理论,推导出了传统DTC控制策略的空间电压矢量开关表;并根据理论分析,对传统的矢量开关表进行了改进。在新的矢量开关表中,引入了零电压矢量参与控制,虽然零电压矢量不能起到减小转矩的作用,但可以保持转矩不变,降低开关器件的动作频率,改善系统的控制性能。 本文将模糊规则控制引入DTC控制策略。根据DTC磁链滞环和转矩滞环的特点,即滞环宽度本身是模糊语言,因此可以对其模糊化,并按照传统DTC控制策略的控制过程设置知识库,完成空间电压矢量的推理选择。 本文在MATLAB/Simulink的仿真环境下,组建了磁链转矩计算、转矩滞环、磁链滞环、扇区选择和模糊规则等模块。并利用自带的PMSM模型,对两种矢量开关选择表的DTC控制策略进行了仿真,验证了PMSM的DTC控制策略的基本理论。同时也对PMSM的矢量控制和基于模糊控制规则的DTC控制策略进行了仿真比较。 本文在完成理论推导和仿真验证的基础上,对控制系统进行了基于数字信号处理器(DSP)的软硬件设计,构建了一个基于DSP的


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