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伴随着电力电子技术、交流变压变频调速技术的迅猛发展,交流调速电气拖动系统得到了越来越广泛的应用。在感应电机的控制策略中,矢量控制技术和新兴的直接转矩控制技术一直是人们研究的主要方向,特别是直接转矩控制技术,其简单高效的控制特点吸引了国内外学者,因此直接转矩控制系统成为广大学者研究感应电机变压变频调速的主要方向。传统直接转矩控制在控制大功率电机时没有表现出明显的转矩脉动,而且由于其减少了开关次数,也减小了开关器件的功耗压力,表现比较突出;但是其在中小功率异步电机时低速性能较差,主要表现在低速转矩和转速脉动大,转速波动较大。 本文主要针对直接转矩控制在中小功率异步电机应用方面进行研究,提出用预期电压矢量控制和改进型的磁链模型来改善控制系统的低速性能,由于引进了PI调节器取代原有的两位滞环控制,系统在响应速度和超调等多方面变得难于协调,模糊自适应PI调节器的引入可以改善控制系统在这方面的矛盾。 论文首先简单介绍异步电机的基本理论,分析异步电机的数学模型和运动方程。再分析了传统直接转矩控制基本理论,推导了这种控制方法的计算公式,并针对异步电机的直接转矩控制进行了深入研究。接着分析了传统直接转矩控制的低速特性及其优缺点,并针对针对低速特性提出了优化的磁链模型。 其次,论文提出用预期电压矢量的方法代替传统两位滞环控制,推导了预期电压矢量的数学方法,针对预期电压矢量引进的PI调节器,论文提出用模糊自适应的控制策略进行优化。本文简要介绍了模糊控制的基本理论,提出了新型的模糊自适应PI控制策略,并对这种控制策略进行了仿真。 再次,从硬件和软件方面对所搭建的新型异步电机模糊自适应直接转矩控制系统进行了设计,并在所设计的控制系统平台上进行试验,对比试验结果,得出本次论文的结论。