单逆变器拖双电机的DTC控制+PSIM仿真(7)
由于近期研究成果的大量涌现，人们现在对直接转矩控制的认识更加深刻，对各种局部性能的改善也有了更多的选择方案。因此，追求整体性能最优将成为今后直接转矩控制研究的主要方向。通过改进系统各组成环节的内部结构来提高系统性能，其效果是非常有限的，从软件方面着手改进系统将是今后的大势所趋，智能控制会发挥越来越大的作用，成为整个系统的控制核心。近几年发展起来的将神经网络和模糊控制结合起来的神经网络或神经网络模糊控制肯定会成为直接转矩控制的重要手段。实际上，目前的直接转矩控制和矢量控制正在不断地融合，取长补短，区别特征己经不太明显。例如Mario Marchesoni等人所提出的定子磁场定向控制方法中去掉了电流闭环洲，仍保留着PWM逆变器，但是对定子磁链和转矩则采用滞环控制，这与直接转矩控制十分相似。目的都是实现对磁链和转矩的解藕控制，其控制目标均是空间矢量，数学模型也都是建立在空间矢量的基础上。两种方法取长补短相互融合以构成更加优良的控制系统，也将是未来的发展方向。
学者们一般认为传统的直接转矩控制采用两个滞环比较器，通过bang-bang控制实现对磁链和转矩的解祸控制，而矢量控制的主要目标是采用坐标变换方法对定子电流进行解祸控制，并间接地实现对转矩和磁链的解祸控制。两者的主要区别在于：矢量控制一般具有PWM逆变器和定子电流闭环，而直接转矩控制没有。
1.3 研究意义
在现代工农业生产、物流、国防科技以及社会生活等多方面，电动机作为主要的传动设备已经被广泛运用。随着社会的进步，工业的发展，对各种机械性能和产品质量的要求逐渐提高，控制难度逐步加大，对电机的控制要求也越来越多样化，现在在某些场合只对一台电机进行控制己经不能满足现代高科技发展的要求，而需要控制多台电机，让其更好地协调运行，以达到预期的目的。多台电机的协调控制正广泛应用于航空器的对接、未来的智能化雷达群、火炮群等协调控制场合。
目前交流电机要达到直流电机控制的水平，必须采用基于交流电动机动态模型的控制方式，而交流电动机控制方式中必须有一个磁链反馈，多电机同时运行时磁链角各有不同，如何归算磁链角成为单逆变器拖动多电机的一个核心问题。根据文献报道，由于DTC控制计算算法较VC控制计算算法简单，在本文中着重于DTC拖双电机算法的研究，将对这个方法进行理论推导和仿真验证。
1.4论文主要内容
本文主要研究内容如下：
第二章：主要阐述了交流异步电动机的数学模型和直接转矩控制系统，并且说明了直接转矩控制系统的特点及存在的问题。
第三章：主要介绍了DTC单逆变器拖动双电机系统方法的设计过程和理论推导，并且与VC控制系统进行比较。
第四章：主要介绍PSIM软件的功能和特点并进行了不同参数下的仿真，证明单逆变器拖双电机的可行性。
2 直接转矩控制系统原理
2.1 交流异步电动机的数学模型
异步电动机具有非线性、强耦合、多变量的性质，要获得高动态调速性能，必须从动态模型出发，分析异步电动机的转矩和磁链控制规律，研究高性能异步电动机的调速方案。矢量控制系统和直接转矩控制系统是已经获得成熟应用的两种基于动态模型的高性能交流电动机调速方案。矢量控制系统通过矢量变换和按转子磁链定向，得到等效直流电动机模型，然后模仿直流电动机控制策略设计控制系统；直接转矩控制系统利用转矩偏差和定子磁链幅值偏差的正、负符号，根据当前定子磁链矢量所在的位置，直接选取合适的定子电压矢量，实施电磁转矩和定子磁链的控制。两种交流电动机调速系统都能实现优良的静，动态性能，各有所长，也各有不足之处。