基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统设计(8)
； （减小磁链）
； （减少磁链）
4.1.2转矩调节器设计
转矩调节的作用就是实现对转矩的直接控制。利用滞环比较器来实现，为了减少转矩脉动，电磁转矩控制采用三点式调节，引入了零电压矢量。交流电机转矩变换的转速是一个积分环节，只受转矩的影响，不受其他控制量的影响。因此转矩的控制是直接转矩控制系统的关键，转矩调节器的原理如图4.3。
如图4.3可知，其中 是转矩的给定值， 是转矩的反馈值， 是给定值和反馈值的误差值。原理如下：
； （增加电磁转矩）
； （减少电磁转矩）
图4.3转矩调节器的原理图
4.2开关信号选择单元
对应于空间电压矢量开关信号的选择通过磁链、转矩的两点式调节信号和定子磁链所在的区间，确定所需施加的电压空间矢量，从而将所有状态列表依次列出，最后通过所选空间电压矢量输出开关脉冲信号输出给逆变器。
4.3异步电机直接转矩控制系统的建模与仿真
仿真模型如图4.4，电机参数如下:额定功率为3.73KW，额定电压为460V，额定转速为1200r/min;转动惯量为0.02kg•m^2，极对数为2，定子电阻为1.115，转子电阻为1.083，定子电感为5.974mH，转子电感为5.974mH，定转子互感为0.2037H，频率为工频50Hz。
图4.4 仿真模型图
各主要仿真环节：
(1).磁链滞环
磁链滞环容差由思密特触发器设置，在仿真过程中，可通过设置不同的滞环容差重复仿真，以致达到仿真最佳效果。
图4.5 定子磁链计算模型
图4.6定子磁链滞环
(2).磁链环节
磁链环节采用 模型，将经过3\2变换的定子三相电流电压进行计算，得到转矩T。
图4.7 转矩计算模型
(3).转速PI调节器
由速度反馈得到的值，调机器输出转矩给定Te*.限幅越大，转速超调越大；限幅过小，转矩输出受限，启动时间增加。
图4.8 PI调节器
4.4仿真测试
4.4.1改变磁链滞环容差
（1）当磁链滞环容差等于0.05Wb时。仿真波形如下图示：
图4.9 定子磁链轨迹
图4.12 转速波形
由仿真图像可知，在电机启动过程中，在P-I调节器作用下，对三相电流、转矩起到放大作用，使转速迅速提高。由于磁链容差为0.05Wb，三相电流与转矩波动较大。转速达到稳定状态时也存在波动。
（2）当磁链容差为0.02Wb时，仿真结果如下图示：
由仿真图像可知，降低磁链滞环容差，磁链容差为0.02Wb，三相电流与转矩波动减小，但波动仍存在，转速稳定状态平滑性好。
（3）磁链滞环容差为0.002Wb时，仿真结果如下图示：
图4.16 定子磁链轨迹
图4.17 三相电流波形
图4.18 转速波形
图4.19 转矩波形
由仿真图像可知，再次降低磁链滞环容差，由于磁链滞环容差减小，三相电流、转矩、转速的波动越来越小。
在改变磁链滞环容差控制过程中，在电机启动过程中，在P-I调节器的作用下，对三相电流、转矩起到放大作用，使得转速迅速提升。通过改变磁链滞环容差，使得磁链脉动减小，磁链轨迹近似为圆形，随着磁链滞环容差的减小，三相电流、转矩的脉动也随之降低，稳态后转速平滑性好。