MATLAB基于直接转矩的异步电机调速系统仿真(5)
时 ， 利用计算机控制的便利 ， 可以根据当前状态切换控制器的结构 ， 用变结构的方法改善
系统的性能 。 目前只能控制技术在交流传动系统中应用较为成熟的是模糊控制和神经网络
控制 ， 而且大多数是在模型控制的基础上增加一定的智能控制手段 ， 以消除参数变化和扰
动的影响 。 虽然将智能控制用于交流传动系统的研究已经取得了一些成果 ， 但是还有许多
问题尚待解决 ， 如智能控制器主要凭经验设计 ， 对系统性能缺少客观的理论预见性 ， 因此
在交流传动中智能控制只不过是一种方法，并不能成为理论。
1.3.5 基于无速度传感器的交流传动控制技术
一般来说，高性能的交流调速系统离不开速度的闭环控制。在交流电动机控制中 ， 速
度传感器的安装不仅增加了控制系统的成本 ， 还存在安装与文护上的困难 ， 降低了系统的
可靠性 ， 并且不适应恶劣的工作环境 ， 从而限制了它的使用范围 。 因此无速度传感器传动
控制技术是现代交流传动控制的一个重要研究方向 。 无速度传感器技术 ， 就是通过已知的
调速系统参数快速而准确地估算出电动机的实际转速值 。 1975 年 ， Abbord A . 等人根据异
步电机数学模型及控制原理 ， 推导出电动机的滑差表达式 ， 在无速度传感器领域做出了首
次尝试。 1982 年， Joetten K . 首次将无速度传感器技术应用于矢量控制，使得交流传动技
术又上了一个新台阶。从 20 世纪 0 年代至今，国内外学者又提出了诸多方法对转速进行
估算。
尽管目前已经有很多方法可以实现速度辨识 ， 但仍然有许多问题亟待解决 ， 如控制精
度 、 复杂性和可靠性之间的矛盾 ， 低速性能的提高等 。 今后 ， 无速度传感器控制技术的研
究方向应为 ： 在提高转速估计精度的同时改进控制性能 ， 增强系统抗参数变化 、 抗噪声干
扰的鲁棒性，降低系统的复杂性，追求简单性和可靠性。
1.4 直接转矩控制的特点及发展现状
1.4.1 直接转矩控制系统的主要特点
直接转矩控制的出现主要在于克服矢量控制所存在的缺点，因此，与矢量控制相比 ，
直接转矩控制具有如下几个特点：
（ 1 ） 直接转矩控制是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进行比较 、 等效 、 转化 ； 既不需要模仿直
流电动机的控制 ， 也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型 ， 省去了矢量旋转变换等
复杂的变换与计算 。 因此 ， 所需要的信号处理工作比较简单 ， 所用的控制信号易于观测者
对交流电动机的物理过程做出直接和明确的判断。
（ 2 ） 直接转矩控制的磁场定向采用的是定子磁链，只要知道定子电阻就可以观测出来。
而矢量控制的磁链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各物理
量，使问题变得简单明了。
（ 4 ） 直接转矩控制强调的是转矩的直接控制效果。与矢量控制方法不同，直接转矩控制
不是通过控制电流、磁链等量来间接控制转矩，而是把转矩直接作为被控制量进行控制 ，
强调的是转矩的直接控制效果 。 其控制方式是 ： 通过转矩调节器把转矩检测值与转矩给定
值做滞环比较 ， 把转矩波动限制在一定的容差范围内 ， 容差的大小还可以由转矩调节器来