1、本文首先闡述了交流電機變頻調速的應用現(xiàn)狀，綜述了直接轉矩控制的優(yōu)點和存在的問題，特別是傳統(tǒng)DTC在轉矩脈動控制上存在的缺憾。因此，本文以感應電機直接轉矩控制方案的改進，轉矩脈動的原因及其對策、擴展卡爾曼的無傳感器技術以及高性能數(shù)字控制器的實現(xiàn)等為研究重點。 系統(tǒng)地綜述了感應異步電動機直接轉矩控制理論，拓展了原有的控制方法，明確了空間電壓的作用時間是減小轉矩脈動的關鍵，據(jù)此提出了包括加權最優(yōu)的新型控制方法。實驗驗證表明采用新的控制

2、方法提高了感應電機直接轉矩控制性能。 無速度傳感器技術在電機應用上是一個很重要的研究方向，本文研究了基于擴展卡爾曼濾波算法的轉速辨識方法。給出了Matlab的仿真波形，驗證了該方法的有效性。 分析了影響傳統(tǒng)直接轉矩控制系統(tǒng)低速性能的主要原因，是非零矢量的固定控制時間施加是造成直接轉矩脈動的內在根本原因。在此基礎上提出了兩種新的控制方法，預測控制以及磁鏈和轉矩脈動的加權最優(yōu)控制策略。預測控制方法通過轉矩和磁鏈誤差計算出下一

3、控制周期所要加的空間矢量，利用相鄰的矢量合成出所需要的矢量；磁鏈和轉矩脈動加權最優(yōu)方案不用復雜的計算，而只要運用初等代數(shù)的方法即可實現(xiàn)，方案簡單、容易實現(xiàn)。仿真和實驗均表明采用該方法在沒有降低直接轉矩控制的性能的情況下，改進了電機的磁鏈和轉矩脈動性能，并使電磁噪聲得到了很好的抑制。 推導了兩種死區(qū)電壓補償?shù)姆椒ǎ妷貉a償和時間補償。其中時間補償方法，簡單實用，僅需要對控制軟件稍加修改，無須添加硬件，即可有效地補償死區(qū)效應的影響。

4、該方法對于DTC逆變器的死區(qū)補償具有較強的實用價值。 本文系統(tǒng)中采用了硬件和軟件相結合的軟啟動方法，硬件利用限流電阻作為限流啟動，軟件針對感應電機的特點，提出了分區(qū)加權最優(yōu)的控制策略。實驗驗證表明，采用該方法能有效抑制系統(tǒng)在啟動過程中對主電路所帶來的沖擊作用，較好的解決了直接轉矩控制系統(tǒng)中沒有電流環(huán)的問題，同時也改善了電機的啟動性能。 利用TI公司的TMS320LF2407A微處理器，搭建了感應異步電動機直接轉矩控制系統(tǒng)