1。2 交流异步电机调速的发展

1。3 异步电机直接转矩控制系统的产生与特点

作为一种拥有跨时代意义控制方式，直接转矩控制结构简单且有相当的发展前景，是现在电机调速领域的研究热门。

1。3。1 异步电机直接转矩控制系统的产生

从上世纪的80年代后期开始，随时对矢量变换技术的深入改进优化，一种新颖的异步电动机变频调速技术发展起来了，这便是直接转矩控制技术。20世纪70年代，交流电机矢量控制理论发表之后，理论上使得交流调速系统有了和直流电机一样的调速性能。在前文中介绍过，矢量控制技术就是把整个交流系统通过解耦和变换后看作直流调速系统来控制，从而获得良好的控制性能。然而，由于其对电机参数观测要求较高，所以在实际应用中效果并不能令人满意。

直接转矩控制思想的首次提出是在1977年的IEEE杂志上，由A。B。Piunkett教授提出，仅仅过了8年之后就在实际使用中获得了成功。在探索的过程中，人们发现直接转矩控制有着矢量控制无法达到的优点，也正因如此，直接转矩控制理论产生以后，一直受到广泛的关注[18]。

1。3。2 异步电机直接转矩控制系统的特点

（1）直接转矩控制系统是基于六边形磁链或圆形磁链的控制技术，只需要在两相坐标系下对交流异步电机的磁链和转矩进行跟踪并控制转速，而较早的矢量控制需要旋转坐标变换和3/2变换，相比较而言此控制方式需要处理的信号简单、明确。

（2）理论上直接转矩控制所需要依赖的关键电机参数只有定子电阻，不受转子参数影响，在低速时需要依赖的参数是电机角速度，这样的控制方式减少了观测难度，保证了异步电机结构上的简单可靠，具有较好的鲁棒性。论文网

（3）直接转矩控制顾名思义，着重于能够直接控制转矩。这包含两层含义，第一点是需要对转矩进行直接控制，意思是控制系统并不是通过控制电机的电流、磁链等量间接量来控制转矩。可以从这里看出，它不是要求必须获得理想的正弦信号，甚至不会刻意要求圆形磁链轨迹。第二点是如何做到这样的控制，通过相应的控制器把转矩观测值和给定值比较，得出差值后，继而控制转矩在给定转矩附近脉动，脉动的大小由控制器的滞环所决定，因此它的实际可控制结果并不是由模型的复杂或简易来决定的，而是由转矩的实际观测效果决定的，根据滞环的宽度从而自动调整电压空间矢量，实现转矩的直接自控制。

（4）直接转矩控制调速范围小于矢量控制，同时无电流反馈又会使得过流保护环节压力增大，因此为避免电力电子器件因过流而损坏，必须对电流加以限制。因此，直接转矩控制技术除了普遍适用于高性能调速系统外，它更适用于需要获得较快速反应的大惯量风机、泵类、牵引传动运动系统。 

综上所述，直接转矩控制能够进行高性能调速的本质是通过采取空间矢量分析方法，直接在两相静止坐标系下对电机的定子磁链和电磁转矩进行计算分析进而起到跟踪转矩的效果。它去除了较为复杂的矢量变换过程并同时对电机数学模型做相应的简化处理。控制思想可谓独到且结构明白易懂、手段直指要害、物理概念清晰。综合分析后，证实该控制系统能够达到快速响应的工作要求，且具有高动态和静态响应性能。

1。4 异步电机直接转矩控制系统的研究方向

直接转矩控制系统作为调速领域的后起之秀，后发优势固然有，但也存在诸多缺电问题亟待解决。个别不完善，不成熟之处甚至成为其在发展推广中难以逾越的障碍，但也正是这些障碍的存在，才激励着众人不断探索攻坚。下面介绍一些直接转矩控制研究中的一些热点问题。