摘    要：为了改善基于空间矢量调制的直接转矩系统的动态性能及低速性，分析了传统svm-dtc中采用两个pi控制器来产生参考电压矢量，存在pi控制器参数难以确定的问题，提出了一种基于双模糊空间矢量调制( svm)的异步电机直接转矩控制(dtc)策略。阐述了产生磁链和转矩参考电压矢量的模糊控制器的具体的设计过程，即模糊控制器的输入变量分别为磁链、转矩误差和磁链、转矩误差的变化率，输出为参考电压矢量的磁链、转矩分量。对该控制方法在基于simulink的仿真软件和基于dsp2812的控制芯片的实验装置分别进行了仿真与实验，并与传统的swl-dtc进行了比较。仿真和实验结果表明，双模糊svrl-dtc控制系统动态性能好，有效提高了系统的低速性能。

关键词：异步电机；直接转矩控制；空间矢量调制；模糊控制；低速性

中图分类号：tp 27    文献标识码：a

  传统的直接转矩控制是借助转矩的bang-bang控制来实现pwm的控制策略。同时电存在开关频率不固定的问题。而且不可避免会引起转矩急剧的增加或减少。为了解决这些问题，采用空间矢董调制(svm)技术的dtc算法极大减小输出转矩脉动，且开关频率得到固定。参考电压矢量求取是svm的关键，普遍采用2个pi控制器来调整定子磁链和转矩，以获得参考电压矢量。实际上该方法并不能达到精确控制的效果，因为pi控制依赖于磁链和转矩的准确观测，特别是低速运行时，磁链和转矩的不准确观测极大地影响了pi的控制性能。目前，模糊控制在直接转矩控制系统中广泛应用，显示了其鲁棒性强的优越性。

    因此，为了提高系统的鲁棒性和低速性能，本文提出了一种双模糊空间矢量调制的直接转矩控制方法。

  采用空间矢量的数学分析方法，以定子磁场定向，建立在静止正交定子坐标系“毋上的数学模型如下，

磁链方程：

    直接转矩控制系统在低速运行时采用近似圆形的磁链轨迹，通过检测定子电压和定子电流，经坐标变换，得到电压电流，然后用式(1)，式(2)观测。用式(3)观测转矩t，从而实现异步电机的直接转矩控制。

    1)空间矢量调制的基本原理空间矢量调制技术利用相邻的基本电压空间矢量可以合成任意大小和方向的参考电压矢量，如图1所示。

   

   相邻电压矢量由参考电压矢量的相位角判定。空间矢量合成的表达式为

  式中，u1，u2为用于合成的基本电压矢量；u0为零矢量；us为合成的参考电压矢量；且满足t0=t1+t2+t3，to为一个控制周期。

  将式(4)转换到静止坐标系的坐标轴上：

θ1和θ2分别为电压矢量u1和u2与a轴正方向的夹角。矢量作用时间根据式(5)和式(6)求取。

    举例说明，图l中利用相邻基本电压矢量u4和u6合成参考电压矢量us。将θ1=0度和θ2= 60度代人式(6)和式(7)，可求得电压矢量的作用时间分别为

    2)双模糊svm-dtc控制实现传统的直接转矩控制不可避免地存在磁链和转矩误差。能够补偿磁链和转矩误差的电压矢量称为参考电压矢量。如何求得参考电压矢量是svm-dtc算法的核心闻题。双模糊svm-dtc控制原理，如图2所示。

    从控制原理框图可看出，实现系统控制性能的主要模块是磁链