简述直接转矩控制系统的基本原理及其特点。

Question

如题所述

Answer 1

【答案】：直接转矩控制系统的基本原理如下：
直接转矩控制技术利用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标下计算和控制交流电动机的转矩，它采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节产生PWM信号，直接对逆变器的开关状态进行最佳控制，以获得转矩的高动态性能。它省掉了复杂的矢量变换与电动机数学模型的简化处理，没有通常的PWM信号发生器，它的控制思想新颖，控制结构简单，控制手段直接，信号处理的物理结构明确。该控制系统的转矩响应迅速，限制在一拍以内，且无超调，是一种具有高性能的交流调速方法。
直接转矩控制系统的特点如下：
1)直接转矩控制是在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型，控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机与直流电动机比较、等效、转化；既不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型，它省掉了矢量旋转变换等复杂的变换和计算，因此，它所需要的信号处理工作比较简单。
2)与矢量控制系统不同，直接转矩控制系统是选择定子磁链作为被控制量，因此计算的磁链模型不受转子参数(R_r、L_r)变化的影响，这有利于提高系统的鲁棒性。所用磁链调节器为滞环调节器，其输出作为产生逆变器SVPWM波形控制信号之一。
3)直接转矩控制强调的是转矩的直接控制与效果。与矢量控制方式不同，它不是通过控制电流、磁链等量来间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控量。其控制方式是，通过转矩滞环调节器把转矩检测值与转矩给定值作滞环比较，其结果作为产生逆变器SVPWM波形控制信号之一。因此，它的控制效果不取决于电动机的数学模型是否能够简化，而是取决于转矩的实际状况。它的控制既直接又简单。
4)直接转矩控制与矢量控制相比，在加减速或负载的动态过程中，可获得快速的转矩响应。但是，由此带来的过大电流冲击必须加以限制。