滑模控制的異步電機直接轉矩控制系統

李少龍，唐新雯，李文龍，莊香豫，林 峰，陳明月，趙 琴

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093)

滑模控制的異步電機直接轉矩控制系統

李少龍，唐新雯，李文龍，莊香豫，林 峰，陳明月，趙 琴

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院，上海 200093)

針對異步電機傳統直接轉矩控制系統存在轉矩脈動大、開關頻率不固定以及定子磁鏈觀測器準確度對控制性能有較大的影響等問題。文中設計了一種新型的滑模控制器與觀測器，并與空間矢量控制相結合，使得系統在交流調速過程中轉矩和磁鏈能夠快速且準確地達到期望值，并且基于這種控制器的直接轉矩控制系統能夠實現逆變器空間矢量調制，達到逆變器開關的恒頻輸出。通過實驗仿真驗證了所設計的控制器和觀測器能有效地減小穩態誤差，且輸出較穩定，能使系統具有更高的穩定性和魯棒性。

異步電機；直接轉矩控制；空間矢量控制；滑模控制；觀測器

近年來交流電動機的調速技術和調速性能得到了很大的發展和提高，從最初的恒壓頻比U/f控制和轉差頻率控制發展到了矢量控制和直接轉矩控制，其中矢量控制技術已經趨于成熟并得到了實際的應用，直接轉矩控制技術正成為各國研究的重點[1-4]。直接轉矩控制是繼矢量控制之后發展起來的一種新型的高性能的交流變頻技術，它能直接對轉矩進行控制[5-6]。但是傳統的直接轉矩控制系統產生的轉矩脈動較大。本文提出了一種基于無速度傳感器技術，以實際的定子磁鏈和轉矩的偏差為基礎，設計了一種新型的滑模控制器，使得整個異步電機的直接轉矩控制系統在仿真的過程中輸出的轉矩波動大幅減小，從而提高系統的動態以及穩態性能。……