高精度数控机床主轴伺服控制系统研究

3 基于模糊SVM控制的直接转矩控制系统的仿真

　　为了验证所提出的模糊直接转矩控制好方案的有效性和可行性，在Matlab／Simulink环境下进行了仿真分析。仿真主要参数为：额定电压U_N=220V，额定频率f_N=50HZ，额定转速n_N=1440r／min，定子电阻R=0.435Ω，转子电阻n_N=0.816f2，定子电感L_s=0.004H，转子自感L_r=0.002H，互感L_m=0.124H，极对p=2，转动惯量J=0.089kg·m2。采样周期501xs，给定参考磁链值为0.9Wb。为了对比控制效果，先后采用了传统的基于圆形磁链的直接转矩控制方法和改进后的模糊直接转矩控制方法，并给出了不同控制方法时的磁链、轨迹和电流响应曲线，如图7～图9所示。从以上仿真结果可以看出，传统基于圆形磁链的直接转矩控制方法中，磁链、轨迹以及电流的脉动都比较大，而改进后的直接转矩控制中，磁链、轨迹以及电流的脉动都明显减小，而且响应也比传统的要快。说明改进后的直接转矩控制方案能够有效地减小转矩、磁链及电流脉动，并且具有更好的动态响应能力。经过以上对仿真结果的分析，验证了模糊SVM方法在异步电动机直接转矩控制系统中的可行性。

图7定子磁链响应曲线

图8稳态时圆形磁链轨迹

图9 am电流曲线

4 结束语

　　本文研究和分析了一种结合模糊控制技术的电压空间矢量调制(SVM)的直接转矩控制策略，详细分析了其原理与实现，并在MATLAB／SIMULINK环境下进行了仿真分析。仿真结果表明该控制方案既保持了直接转矩控制的快速动态响应特性，又有效减小了转矩与电流的波动。