直接转矩控制(Direct Torque Control,简称DTC)技术是20世纪80年代中期发展起来的交流变频调速控制策略。它以新颖的控制思想,简洁明了的系统结构,优良的静动态性能得到各国科研工作者的广泛关注,现已成为了交流调速传动研究中的热点。 目前直接转矩控制技术的研究主要集中在低速状态下电磁转矩的脉动问题,例如定子电阻的精确辨识、磁链观测模型的改进、电磁转矩和定子磁链的智能调节等。这些方法虽对直接转矩控制性能的改善有一定的作用,但由于电磁转矩和定子磁链采用滞环控制方式,而且电压矢量的选取没有考虑定子磁链的精确位置,所以难以从控制方式本身加以改善。本文针对直接转矩控制策略中,转矩和磁链的控制方式和电压矢量的选取策略加以研究,提出了异步电动机的统一磁链误差矢量控制策略,并通过仿真,验证了控制策略的可行性。本文研究内容和工作如下： 一、介绍了传统直接转矩控制系统的基本原理,并建立了异步电动机转矩直接自控制(DSC)系统和近似圆形磁链直接转矩控制系统的仿真模型,并在此基础上对直接转矩控制系统的性能进行了详细分析。 二、分析了直接转矩控制策略下电压矢量的选择问题,并针对控制策略中电磁转矩和定子磁链的控制方式、电压矢量选择只考虑磁链运行所处扇区,而没有考虑精确位置的问题,提出了统一磁链误差矢量控制策略。通过统一磁链误差矢量的无差拍控制,选择出优化电压矢量来实现对转矩和磁链的控制。 三、为了验证系统理论的可行性,采用Matlab7.1/Simulink搭建了统一磁链误差矢量控制系统的仿真模型,介绍了仿真模型的各组成部分,最后给出了仿真结果,验证了本文所提出的统一磁链误差矢量控制策略的可行性。 四、根据异步电动机直接转矩控制系统的要求,对硬件实验平台进行了选型和设计,并给出了软件设计方案和程序流程,对异步电动机直接转矩控制方案在实际中的实现具有一定的指导意义。 经过理论分析和仿真实验的研究表明：通过简化电机模型,定义误差矢量,采用无差拍误差矢量控制等方法,可以有效简化直接转矩控制的控制方式,提高固定开关频率,改善低速时电机调速性能,具有一定实际意义。