基于滑模及模糊控制的异步电动机DTC系统

发布时间：2017-12-07 15:35

  本文关键词：基于滑模及模糊控制的异步电动机DTC系统

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【摘要】：随着交流调速技术的发展,具有控制方式简单、转矩响应迅速、动静态性能优良等众多优点的直接转矩控制技术(DTC)逐渐引起了广大学者的关注。直接转矩控制是根据磁链和转矩的误差直接控制,无需旋转坐标变换。然而,转矩和电流脉动大却是直接转矩控制的主要缺点。为了解决传统直接转矩控制的这一缺点,本文通过模糊控制来调节转矩滞环控制器的滞环宽度,然后将滑模策略应用到控制系统中。虽然滑模方法有效的弥补了传统DTC系统的缺点,但同时也产生了抖振现象。为了在减弱转矩及电流脉动的同时降低抖振,结合自适应和滑模控制策略,设计滑模控制器。并通过仿真软件进行了验证。本文主要内容如下:第一,阐述了本课题的研究现状及背景。第二,阐述了异步电动机DTC系统的原理,对传统异步电动机DTC系统进行了Matlab/Simulink仿真。第三,设计了模糊转矩滞环控制器替代传统的三点式转矩滞环控制器,在线调整控制器的滞环宽度,建立Matlab/Simulink仿真模型,并对比两种控制器的效果,仿真结果证明此策略可有效削弱控制系统的转矩脉动。第四,介绍了滑模控制的原理,设计滑模控制器替代传统的PID控制器。然后针对滑模控制所存在的抖振,设计了自适应滑模控制器,并进行了仿真,仿真结果表明该控制策略可有效降低系统的转矩脉动和滑模控制的抖振。第五,为了增强控制系统对外部负载扰动的抑制能力,基于滑模控制设计了一种滑模负载转矩观测器,搭建Matlab/Simulink仿真模型,可知所设计的观测器有效地降低了负载扰动对控制系统的影响。仿真和实验表明,设计的基于滑模和模糊控制的异步电动机DTC系统控制性能优越,有很好的应用前景。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TM343

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本文编号：1262905