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摘要：交流电机的直接转矩控制(DTC)技术是继矢量控制技术之后，迅速发展起来的一种新型高性能的交流调速技术。直接转矩控制运用空间矢量的分析方法，采用定子磁场定向，直接对电动机的转矩和磁链进行控制。
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本文介绍了异步电机的数学模型及直接转矩控制的基本原理，确定了电压空间矢量的选择方法，运用MATLAB/SIMULINK搭建了交流电机直接转矩控制系统的仿真模型。详细介绍了仿真系统中各环节的搭建方法，并进行了仿真研究，仿真结果表明：直接转矩控制系统具有较好的动态性能。本文在MATLAB仿真的基础上，将仿真模型通过CCS软件转换为TMS320F2812 DSP的控制程序，以求是NMCL-13B交流调速实验平台为依托，实现了交流电机的直接转矩控制，实验结果验证了系统控制方案的正确性。20169
关键字： 直接转矩控制；MATLAB仿真；DSP
A System Design of DSP based AC Motor DTC Control
Abstract: Direct Torque Control(DTC) of AC motors is a new type of high-performance AC drive technology following the vector control technology. By using the analyzing method of space vector and Stator flux orientation. Direct Torque Control directly controls the electromagnetic torque and stator flux.
It is introduced, in this paper, that the mathematical model of asynchronous motor, inverter switching states selection and the basic principle of direct torque control. On this basis, the MATLAB / SIMULINK is used to build the direct torque control system of AC motors, and the model was simulated and analyzed. Simulation results verify the theoretical analysis. It is also presented, upon MATLAB simulation, , the model is converted into control procedures of TMS320F2812 DSP. On the platform of NMCL-13B, which is a speed-regulation experiment platform, the direct torque control of AC motors is achieved. The experimental results verify the correctness of the system control program.
Key words: direct torque control;simulation;DSP
目录
1绪论 1
1.1 交流电机调速技术发展概况 1
1.2 直接转矩控制的特点及发展现状 2
1.3 本论文的研究内容 2
2异步电机的数学模型 4
2.1 异步电机三相动态模型 4
2.2 三相—两相坐标变换 5
2.3 异步电动机在静止正交坐标系中的数学模型 7
2.4 异步电动机在αβ坐标系中的状态方程 7
2.5 异步电动机的定子磁链模型 8
3直接转矩控制原理 10
3.1 电压空间矢量的生成 10
3.2 电压空间矢量对磁链和电磁转矩的作用 11
3.3 直接转矩控制系统结构 13
4直接转矩控制系统的MATLAB仿真 14
4.1 系统仿真模型的建立 14
4.1.1 3/2变换仿真模型 14
4.1.2 转速控制仿真模型 16
4.1.3 磁链控制仿真模型 16
4.1.4 转矩控制仿真模型 17
4.1.5 磁链观测仿真模型 18
4.1.6 磁链位置判定仿真模型 19
4.1.7 电压空间矢量选择仿真模型 20
4.1.8 逆变器触发脉冲产生仿真模型 22
4.2直接转矩控制系统仿真分析 23
4.2.1 直接转矩控制系统仿真模型 23
4.2.2 仿真参数设定 23
4.2.3 仿真波形分析 24
5 基于DSP的异步电动机的直接转矩控制系统 29
5.1 TMS320F2812 DSP芯片 29
5.1.1 TMS320F2812 DSP芯片的主要性能特点 29