1985年,德国鲁尔大学的M.Depenbrock教授提出了一种新型交流调速理论-直接转矩控制。这种方法是在定子坐标系对电机进行控制的,结构简单,在很大程度上克服了矢量控制中由于坐标变换引起的计算量大,控制结构复杂,系统性能受电机参数影响较大等缺点,系统的动静态性能指标都十分优越,是一种很有发展前途的交流调速方式。因此,直接转矩控制理论一问世便受到广泛关注。目前国内外围绕直接转矩控制的研究十分活跃。
直接转矩控制技术从物理关系上构成转矩与磁链的近似解耦关系,可以获得良好的动态性能,控制结构简单,易于实现,很快就得到广泛的推广与应用。而传统的直接转矩控制技术在低速运行区段与稳态运行区段还存在很多问题,需要进一步研究。仅从电机本身出发来完善直接转矩控制技术已经是不可能的事情,必须另辟蹊径。现代的直接转矩控制技术作为一种新兴的技术,需要各种先进的控制技术作支撑,它已经不是单一的一项技术,而是发展成多种学科交叉的一项综合技术。下面就直接转矩控制技术所需要进一步研究的问题进行了总结:
(1)先进控制策略在现代直接转矩控制技术中的应用,改善稳态运行性能问题对于现代直接转矩控制来说,空间矢量调制模块需要控制器来生成给定的空间电压矢量,这样可以充分发挥线性控制与各种非线性控制方法的各自优点,如线性控制的平滑性、变结构控制的快速性、神经网络与模糊控制的智能性与鲁棒性,尽管在一定程度上增加了控制结构的复杂性,然而控制器可以大大改善控制性能。
(2)磁链与转矩估计问题
对于直接转矩控制来说,磁链与转矩估计精度直接影响控制性能的好坏,甚至会导致控制失败。高速运行时,现有的估计方法可以得到满意的精度,而低速时,尤其接近零速时,很多估计方法往往会失效.解决低速时的磁链与转矩估计问题具有重要意义。
(3)速度估计问题
近年来,无速度传感器技术受到了电气传动领域普遍的关注。针对已有的速度估计方法精度差,超低速及零定子频率运行条件下电机转速不可观测性,开发高精度及适用于超低速及零定子频率条件下的速度估计方法具有重要的现实意义。
(4)空载或者欠载条件下如何优化参考的定子磁链问题。
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