直接转矩控制研究现状与前景
张春梅，尔桂花
(清华大学，北京 100084)
摘要：介绍了直接转矩控制的研究现状，就几个关键问题进行了讨论，并分析了其今后的发展方向。
关键词：转矩控制；交流调速；前景
中图分类号：tm301,2 文献标识码：a 文章编号：1001-6848(2000)06-0025-04
1概 述
交流电机高性能传动的关键在于动态力短控制。1985年，德国鲁尔大学depenbrock教授提出异步机直接转矩控制法(dtc)，它不需要解耦电机数学模型，强调对电机转矩进行直接控制，在很大程度上克服了矢量控制计算复杂和易受参数变化影响的特点，成为交流调速控制理论第二次质的飞跃。
10多年来，直接转矩控制不断得到完善和发展，特别是随着各种智能控制理论的引入，又涌现了许多基于模糊控制、神经网络和模糊神经网络的直接转矩控制系统，控制性能得到了进一步的改善和提高。本文分别就直接转矩控制技术中出现的几个关键问题及其研究状况作一简述。
2 改善低速性能的进展
传统直接转矩控制中，定子磁链一般采用u-i模型
当电机运行在中、高速时，若忽略定子电阻rs，控制结果仍具有很高的精度；但速度愈低，定子电压降落于定子电阻上的分量会愈来愈大。此时，若忽略r。或认为它是常数，磁链幅角、幅值与真实值偏差会越来越大，这是因为磁链的估算为开环积分型，一旦有误差，则无法衰减，只能依次叠加，就会严重影响系统性能。因此，如何准确检测r。的宴时变化一直是改善系统低速性能的首要问题。
2.1模糊定子电阻估计
文献[1]采用模糊控制和pi控制分别对定子电阻进行观测。模糊定子电阻估计用定子电流的误差e(k)及其误差的差分△e (k)作为输入：
 矩和磁链给定得到的钉子电流给定值，i（k）是定子电流实际值。  分别是定子电流在静止坐标系下，d、q轴的分量。
输出取为定子电阻的变化值rs分别对输入变量e(k)、△e（k）和输出变量△r。定义了5个模糊子集{nl，ns，ze，ps，pl}。通过模糊决策得到定子电阻的变化值与观测器的输出相加即得到控制用的定子电阻值  pi定子电阻估计器用定子电流的误差△作为输入，定子电阻变化作为输出。两种方法都能估计定子电阻的变化。两种方法比较，前者效果好，后者简单。 造成感应电机运行电阻rs变化的直接原因是运行时绕组的温庋变化。由于定子线圈电阻r。与温度ts有确定的关系，可以以此进行定子电阻估计。一般r与t的关系可表示为：
如能准确检测定子电阻的温度，定子电阻就可以根据式(1)准确估计。但是在无速度传感器控制系统中，加温度传感器是不可行的。文献[2]以定子电流j。和频率作为模糊估计器的输入，来估计定子电阻温度的变化。输出信号经过一个具有近似热时间常数的低通滤波器来决定瞬时温度值。定子温度可以由估计器的输出加上温度的初值得到定子电阻的温度，经过计算进而得到定子电阻值。这种估计器在动态和静态都取得了很好的估计效果。
文献[3]用绕组端部某点的瞬态温度7t及其时间变化率作为模糊定子电阻估计器的输入量，定子电阻r。的变化率作为输出。观测出的定子电阻值与工业实验所测结果误差在百分之5以内。
2.2神经网络定子电阻估计
用神经网络估计定子电阻已经有文献报道，文献[4]给出一种新的3层神经网络定子电阻观测器。它只有2个输入，分别是电流偏差及其差分输出取为定于电阻的变化值，采用2-2-1、2-3 -1、2-5-1结构均可估计定子电阻值。实现起来简单，训练起来很方便，可以直接在线学习。采用2 |
