MATLAB基于直接转矩的异步电机调速系统仿真(4)
获得电动机参数和转子磁链，也只有稳态的情况下才能实现解耦，弱磁时耦合仍然存在 。
辨识以及使用状态观测器等现代控制理论方法，但是这些策略的引入使系统更加复杂化 ，
控制的实时性和可靠性也随之降低了。3
1.3.3 直接转矩控制（ DTC ）
20 世纪 80 年代中期，德国学者 Dependrock M . 教授首次提出直接转矩控制理论 ， 并
在 1987 年把它推广到弱磁调速范围。不同于矢量控制技术，它无须将交流电动机与直流
电动机做比较 、 等效 、 转化 ， 不需要模仿直流电动机的数学模型 ， 也不需要为解耦而简化
交流电动机的数学模型 。 它只是在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型 ， 强调对电动
机的转矩进行直接控制 ， 省掉了矢量旋转变换等复杂的变换与计算 。 该方法通过检测得到
的定子电压和电流 ， 采用定子磁场定向 ， 直接控制电动机的磁链和转矩 ， 着眼于转矩的快
速响应 ， 以获得高效的控制性能 。 它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，很大程度上客服了矢量控制的缺点。
直接转矩控制技术从一诞生，就以新颖的控制思想，简洁明了的系统结构，优良的
动 、 静态性能受到了人们普遍的关注 ， 各国学者在理论探讨和实验研究上都做了大量的工
作 ， 出现了各种各样的控制方案 。 德国作为直接转矩控制的发源地 ， 采用的是吹冰边形磁链
控制方案，着眼于大功率领域的实际应用。日本学者 Takahashi I . 教授提出的是近似圆形
磁链的控制方案 ， 侧重于中小功率高性能调速领域的研究 。 从控制效果来看 ， 吹冰边形方案
在每吹冰分之一周期仅使用一种非零电压矢量 ， 这相当于吹冰阶梯波形逆变器供电的情况 （ 无
零矢量作用时 ） ，转矩脉动、噪声都比较大。与气隙磁场为圆形的理想情况相差甚远。近
似圆形方案则比较接近理想情况 ， 电动机损耗 、 转矩脉动及噪声均较小 。 但是从另一方面
看 ， 吹冰边形方案有利于减小功率元件的开关频率适用于大功率领域 ， 而近似圆形方案则相
反，一般用于中小功率高性能场合。美国进行直接转矩控制研究的主要有 Tabetler GT . . 等
人 ， 其目的是把直接转矩控制技术应用到电动汽车的牵引当中 ， 因此研究的重点并不是如
何精确调速 ， 而是在全速范围内有效地控制转矩 ， 他们提出的出差拍预测控制法 ， 克服了
“ Bang-Bang ” 控制开关频率可变的缺点。
直接转矩控制的研究虽然已经取得了很大进展，但是它在理论和时间上都不够成熟 ，
还有很多问题亟待解决 。 由于其对实时性要求高 ， 计算量大 ， 直至新一代高速数字信号处
理器出现后，才使它的实现真正成为可能。
1.3.4 自适应控制和智能控制在交流传动领域的应用
自适应控制与常规反馈控制一样 ， 也是一种基于数学模型的控制方法 ， 所不同的只是
自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少 ， 需要在系统运行过程中不断提取
有关模型的信息 ， 使模型逐渐完善 ， 所以是客服参数变化影响的有利方法 。 应用于电动机
控制的自适应方法有模型参考自适应控制 、 参数辨识自校正控制以及新发展的各种非线性
自适应控制 。 但所有这些方法都存在过分依赖数学模型 、 运算繁琐以及参数变化来不及校
正的问题。
智能控制是自动控制学科发展历程中一个崭新的阶段 ， 与传统的经典 、 现代控制方法
相比 ， 具有想多独特之处 。 首先 ， 它不依赖或不完全依赖于被控对象的数学模型 ， 只按实际效果进行控制；其次，它继承了人脑思文的非线性，只能控制器也具有非线性特性 ； 同