近年來隨著電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，以定子磁鏈為控制對(duì)象的電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)正受到人們的廣泛重視。直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）的基本思想就是同時(shí)控制電機(jī)的定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩。與普通的矢量控制不同，在直接轉(zhuǎn)矩控制閉環(huán)中沒有電流環(huán)。由于直接轉(zhuǎn)矩控制不像矢量控制那樣需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)3/2變換，所以與矢量控制相比大大地簡(jiǎn)化了控制算法。對(duì)于一般的直接轉(zhuǎn)矩控制而言，其逆變器開關(guān)狀態(tài)的選擇是通過查開關(guān)表得到的，因此它不需要進(jìn)行脈寬調(diào)制也能保證轉(zhuǎn)矩的快速響應(yīng)，同時(shí)也能很簡(jiǎn)便地得到各相輸出電壓。而且對(duì)于直接轉(zhuǎn)矩控制而言，在高速運(yùn)行段，除了電機(jī)的定子電阻外并不需要知道電機(jī)的其它參數(shù)，所以直接轉(zhuǎn)矩控制對(duì)電機(jī)參數(shù)的依賴度要比矢量控制低。
本文討論了異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)，就所遇到的幾個(gè)問題提出了相應(yīng)的解決方法。
2直接轉(zhuǎn)矩控制原理在靜止兩相坐標(biāo)系下（其直軸a軸在定子A相軸線上）異步電機(jī)的定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩的計(jì)算式究方向?yàn)殡娏﹄娮优c電力傳動(dòng)。
如下：us，is定子電壓、定子電流S，Rr定子、轉(zhuǎn)子電阻S，wr――定子磁鏈和轉(zhuǎn)子磁鏈r，Lm定子、轉(zhuǎn)子自感和互感―漏感系數(shù)，= ur電機(jī)轉(zhuǎn)速Tr電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)，Tr=由式（2）可見定子磁鏈和轉(zhuǎn)子磁鏈之間有一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，這就使得定子磁鏈發(fā)生變化時(shí)轉(zhuǎn)子磁鏈?zhǔn)噶炕旧媳３植蛔儭Ｖ灰淖兌ㄗ哟沛準(zhǔn)噶康目臻g位置就可以很容易地改變定、轉(zhuǎn)子磁鏈之間的夾角S，根據(jù)式（4）可以看出電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩也很容易被改變。由式（1）可以看出，若忽略定子電阻的壓降則定子磁鏈?zhǔn)浅妷菏噶康姆较蜻\(yùn)動(dòng)。因此，通過合理地控制定子電壓矢量不僅可以控制定子磁鏈幅值的大小，而且可以控制定子、轉(zhuǎn)子磁鏈的夾角進(jìn)而直接對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制而不需要像在矢量控制中那樣通過控制定子電流來對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行間接控制。
3直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)構(gòu)成直接轉(zhuǎn)矩控制異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)原理圖如所示。將檢測(cè)出的電機(jī)轉(zhuǎn)速n與給定值n*比較，經(jīng)PID調(diào)節(jié)器生成轉(zhuǎn)矩指令信號(hào)Te*.直流母線電壓Udc和相電流ia，ib被檢測(cè)出來后經(jīng)過靜止3/2變換得到兩相靜止坐標(biāo)系下的直軸分量和交軸分量即ua，ia和u（3，ie.其定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩分別由式（1）、式（3）得到，定子磁鏈的位置角則由式（5）得到。所得到的定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的估計(jì)值與相應(yīng)的給定值經(jīng)滯環(huán)HCi，HC2比較后輸出相應(yīng)的邏輯信號(hào)連同定子磁鏈位置角一起輸出給開關(guān)表以決定相應(yīng)橋臂上的開關(guān)器件的開關(guān)狀態(tài)。
對(duì)于以定子磁鏈為控制對(duì)象的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)而言，定子磁鏈計(jì)算的正確與否直接關(guān)系到系統(tǒng)的性能好壞。而對(duì)于式（1）所示的計(jì)算公式而言，由于其對(duì)直流偏量的增益很大，所以對(duì)積分信號(hào)中的直流分量十分敏感。在實(shí)際系統(tǒng)中很容易由于直流偏量的影響而達(dá)到積分飽和從而失去作用，因而在實(shí)際系統(tǒng)中式（1）改變?nèi)缦拢航刂诡l率q：不能取得太少，否則對(duì)直流偏量的抑制效果太弱，而太大則會(huì)引起太多的相位偏差和幅值偏差，一般取為50~ 70rad/s.這樣在頻率較高時(shí)兩者所造成的相移差別不大。但在低速時(shí)由于相位誤差較大所以對(duì)定子磁鏈的估算不準(zhǔn)。
為了解決低速下定子磁鏈的計(jì)算問題，本系統(tǒng)中采用了一種磁鏈模型切換的方法，即高速時(shí)采用式（6）所示的定子磁鏈U"/模型，而在低速時(shí)采用如式（7）所示的定子磁鏈/-N模型……北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1989.周箴，陳宏，萬(wàn)淑蕓。直接轉(zhuǎn)矩控制中的模型切換。兵工自動(dòng)化，1998（3）：1~4.
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