DTC系统中定子磁链观测器设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告 题 目： DTC系统中定子磁链观测器的设计 院： 电气信息学院 专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导教师： 开题报告填写要求 1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效。 2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见。 3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的参考文献应附原件复印件，作为附件装订在开题报告的最后。 4．统一用A4纸，并装订单独成册，随《毕业设计（论文）说明书》等资料装入文件袋中。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 文 献 综 述 1?、概述 直接转矩控制(DTC)变频调速系统是近十几年继矢量变频调速技术之后发展起来的一种新型高性能的控制方式。运用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制交流电机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（Bang-Bang控制）产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。其省掉了复杂的矢量变换运算与电动机数学模型的简化处理过程，控制结构简单，控制手段直接，信号处理的物理概念明确，是一种具有较高动态响应的交流调速技术。 直接转矩控制技术是继矢量控制技术之后发展起来的一种新型、高性能变频调速技术。它省去了复杂的矢量变化、克服了矢量控制系统对电机转子参数的依赖性特点，响应快、控制结构简单、易于实现全数字化。 本文介绍了异步电机直接转矩控制的基本原理和系统的基本构成，利用MATLAB工具，构建了异步电动机直接转矩控制系统的仿真模型。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（Band-Band控制）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。通过直接改变影响电动机性能的磁链滞环调节器和转矩滞环调节器的参数，实现了对电动机的直接转矩的控制，通过仿真得到仿真图，对仿真图进行分析，验证直接转矩控制技术的有效性和可靠性 2、定子磁链观测方法的研究现状 在高性能异步电机交流传动系统中，磁链信号的获取是至关重要的。矢量控制需要获取电机的转子磁链，直接转矩控制则需要获取定子磁链，且磁链信号准确与否决定着系统的控制性能。通常定子磁链是难于直接测量得到的，均需通过间接方法估算得到，即先检测定子电压、电流等容易测量的量，再根据异步电机数学模型实时地计算出定子磁链幅值和相位，但电机数学模型是基于电机参数的，故电机参数变化将影响到定子磁链的准确。所以，在高性能交流调速系统中，怎样准确地观测定子磁链，或者说怎样消除或者降低参数变化对定子磁链估计带来的影响，一直是我们所面临的一个严峻课题 3、定子磁链观测方法 定子磁链估算方法有很多，包括常用的一些开环方法和基于观测器的闭环 方法，下面分别介绍这些方法。 3.1 开环观测方法 常见的几种开环磁链估算方法主要有电压．电流模型法、电流．转速模型法和电压．转速模型法。其中，电压模型法主要用于中高速区域定子磁链估算，结构简单、对参数依赖性小、鲁棒性好；电流模型法则主要用在低速范围内，需要电流、转速及转子参数，鲁棒性较差；而电压．转速模型法综合了前两种模型的优点，但其系统结构复杂，模型平滑切换困难，故较少应用。 电压模型法在中高速区域内可获得较高的观测精度，而在低速区时，由于定子电阻压降占定子电压的比例较大，此时用电压模型法估算定子磁链将会产生较大的幅值和相位误差。电压模型本身含有纯积分器，而纯积分器存在积分初值和漂移问题，当电机运行在较高速时，其影响不明显；当电机运行在低速区时，由于定子电阻压降作用明显，反电势被测量误差淹没，使观测精度变低。常用的解决方法是采用一阶低通滤波器来代替纯积分器，这样可以部分消除直流偏移和积分初值问题，同时将引起相位偏移和幅值偏差。提出了一种方法用以提高积分器的低速特性，其基本思想是改进电压和电流的检测质量，并用简单的算法消除积分器中的直流分量，使系统的低速性能获得一定的提高，但它只能在一定程度上消除直流偏移问题，依然无法克服积分