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直接转矩控制技术是在上世纪八十年代继矢量控制技术之后发展起来的一种现代电机控制技术,它在很大程度上解决了矢量控制系统中坐标变换繁琐,计算复杂、容易受电机参数影响等一些重大问题,以一种新颖的控制思想使得调速系统达到了良好的静、动态性能,在理论上得到了迅速的发展。它作为一种高性能的交流调速控制系统,具有很广阔的应用前景。 传统直接转矩控制系统具有转矩脉动大、控制不精确的缺点。通常情况下,调节传统直接转矩控制系统中的滞环带宽可以调节电磁转矩脉动,可以达到系统性能和器件开关频率之间的平衡。但由于器件开关时间以及采用时间的影响,过小的滞环带宽反而会使得电磁转矩脉动严重。因此,直接转矩控制在调节电磁转矩脉动方面面临瓶颈。 本文首先详细分析了传统直接转矩控制系统控制原理,然后分析了滞环带宽对系统性能的影响。在此的基础上,提出了一种既保留传统直接转矩控制系统动态性能好的优点,又能显著减小电磁转矩脉动的新型方案。该控制方案将滑模变结构控制技术应用到了电磁转矩和定子磁链控制中,可以实现对电机定子磁链和电磁转矩快速而准确的控制,提高系统的鲁棒性。本文对该控制系统进行了公式推导,建立了相应的数学模型,并通过Matlab仿真软件对整个控制系统进行了仿真验证和分析。最后按照总体设计方案的要求,设计了硬件电路和软件系统,并对实验结果进行了分析。