直接转矩控制技术，德语称为DSR，英语称之为DTC，是自七十年代发展起来的继矢量控制技术之后又一新型高性能的交流变频调速技术。其最早由A. B . Piunket在1977年提出的，其在研究PWM逆变器感应电机传动系统中就考虑了磁链和转矩的直接控制，只是苦于当时对瞬时主磁通的测量没有一个很好的解决方法，使其实现起来颇具困难而未曾引起广泛的注意。1981年，日本学者S. Yamamura在开发交流电机速度控制系统时提出了磁场加速控制法，关键性地指出如果文持气隙磁场幅值不变，诸如电压、电流和转矩等其他物理量仅为转差的函数，此时只需通过调节气隙磁链的旋转速度，改变其对转子的瞬时转差频率就可以达到控制转矩的目的。1983年，日本学者Y . Murai等人将瞬时空间电压矢量理论应用于PWM逆变器感应电动机传动系统中，他们把逆变器和电动机看成一个整体，综合三相电压进行控制，提出了磁链轨迹控制法，基于电压、磁链空间矢量概念，成功地解决了瞬时主磁链的计算问题，并且较方便地控制其幅值在整个调速范围内近似保持不变，使其轨迹接近于圆形。1985 年，德国鲁尔大学的M . Depenbrock 教授通过对瞬时空间理论的研究，首次提出了直接转矩控制的理论，接着1987年把它推广到弱磁调速范围。随后日本学者者I . Takahashi也提出类似的控制方案，并获得了令人振奋的控制效果。直接转矩控制技术一经诞生，就以自己新颖的控制思想，简洁的结构，优良的静、动态性能受到广泛的关注，并得到迅速的发展。目前在德国，直接转矩控制技术已经成功应用于兆瓦级的电力机车牵引上。日本研制成功的1.5kw直接转矩控制变频调速装置，其转矩响应频率高达2kHz，冲击转矩可瞬时达到额定转矩的20倍，使电机从＋500～－500 转/分的反转时间只有4ms。在电气传动领域中，这几项指标均居目前世界最高记录。当前，德国、日本、美国等都竞相发展该项技术，今后的发展趋势是采用第四代电力电子器件及数字化控制元件，向工业生产应用推出全数字化最优直接转矩控制的异步电机变频调速装置。我国已经把直接转矩控制技术成功地应用到大功率电力机车牵引上，并取得了良好的效果，然而我国对这项技术的研究与开发工作较晚，技术基础比较薄弱，与世界先进水平还有很大的差距，特别在产业化方面，差距更大。论文网国内的变频器市场基本上被国外的产品所占领，对于高性能的交流调速系统，国内也还基本上不具备批量生产的能力。目前，国内一些研究单位正在进行开发高性能的交流调速系统方面的工作，并积极与国外同行进行交流合作，通过各种途径来促进国内交流调速技术水平的迅速提高。我国机械制造等行业的飞速发展，为直接转矩控制技术提供了广阔应用空间。因此，在消化和吸收国际上所取得的先进成果基础上，研究具有自主知识产权的直接转矩控制技术，是我们当前的主要任务。与经典矢量控制相比，直接转矩控制有以下几个主要特点：(1)直接转矩控制直接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作比较、等效、转化；既不需要模仿直流电动机的控制，也不需要为解祸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与计算。因此，它所需要的信号处理工作特别简单，所用的控制信号使观察者对于交流电动机的物理过程能够做出直接和明确的判断。(2)直接转矩控制磁场定向所用的是定子磁链，只要知道定子电阻就可以把它观测出来。而矢量控制磁场定向所用的是转子磁链，观测转子磁链需要知道电动机转子电阻和电感。因此直接转矩控制大大减少了矢量控制技术中控制性能易受参数变化影响的问题。(3)直接转矩控制采用空间矢量的概念来分析三相交流电动机的数学模型和控制其各物理量，使问题变得特别简单明了。(4)直接转矩控制强调的是转矩的直接控制效果。综上所述，直接转矩控制技术，用空间矢量的分析方法，直接在定子坐标系下计算与控制交流电动机的转矩，采用定子磁场定向，借助于离散的两点式调节（Band－Band控制）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。该控制系统的转矩响应迅速，限制在一拍以内，且无超调，是一种具有高静动态性能的交流调速方法。27740
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