摘要：异步电机在日常生活中的使用范围十分广泛，在一些有着较好性能的调速系统和伺服系统，例如乘客电梯、压延机、数控机床，以及常见的机车牵引传输虽然需要使用异步电机，但是这些系统很难从电气机械的稳定模型中获得更高的动态性能。除了上面讲到的，异步电动机运行不是线性运行的特点，以及比较紧密的联结状态、数量不少的变量，需要使用阶数较高的微分方程的性质也决定按稳态模型设计很难满足要求。因而要获得高动态的调速性能，就必须从交流异步电动机的动态模型出发。

本文先从发展情况入手，对交流调速系统进行了比较多的解释说明，然后从数学模型开始进行分析和理解，之后从数学方面进行了坐标的简化，并在数学模型的构建的基础上更加深入地理解了直接转矩的原理。根据定子坐标系下的状态方程，由状态方程可以观察出施加不同的电压矢量可以对磁链和转矩进行直接的控制。以PSIM仿真软件为平台构建了三相异步电动机直接转矩系统的模型，结合C语言编程和系统给定的参数，在使用PSIM软件的基础之上，验证了异步电动机直接转矩控制系统快速响应。

在对转矩与磁链估计模型分析过程中，发现以往的两点式转矩调节器在转速为0或者突然下降时，模型的磁链会发生巨大的错误，所以为了能更好的控制电动机我们需要使用三点式转矩调节器，并且在选择电压矢量上为了对转矩进行更好的控制，必须要在达成转矩要求之后进行。 

本篇文章先从理论上分析直接转矩控制系统，还要在PSIM仿真平台上对所设计的系统进行仿真，结果通过修正后的三点式转矩调整器进行了模拟，达到稳定速度的时间比以往的两点式扭矩调整器少，在对整个系统的模拟中，我发现转矩调整的时间会发生一些减少，同时它的磁链逆时针旋转，幅值越来越大，最后形成平稳的圆形，这基本上是符合要求的。

关键词：三相异步电机；直接转矩控；PSIM

目  录

摘  要

Abstract

一、绪论-1

1.1课题研究背景及现状-1

1.1.1电力电子器件的发展-1

1.1.2直接转矩控制系统发展及研究现状-1

1.1.3 SVPWM的发展及研究现状-2

二、基于定子磁链控制的直接转矩控制系统设计-3

2.1异步电机的数学模型-3

2.1.1三相静止坐标系下异步电机的数学模型-3

2.1.2坐标转换-6

2.1.3两相静止坐标系下异步电机的数学模型-7

2.2定子电压的控制作用-9

2.2.1按定子磁链控制的磁链和转矩模型-9

2.2.2定子电压矢量的控制作用-9

2.2.3三相电压型逆变器-11

2.3直接转矩控制系统原理-12

2.3.2定子磁链和转矩计算模型-14

2.4 SVPWM（空间矢量脉宽调制控制）的原理-15

2.5本章小结-17

三、直接转矩控制系统的仿真-17

3.1仿真软件介绍-17

3.2建立仿真模型-19

3.3仿真结果-23

3.4本章小结-25

四、主电路设计-26

4.1系统总体设计-26

4.2主电路图-26

4.2.1整流电路-27

4.2.2逆变电路-28

4.2.3滤波电路-29

4.2.4起动电路-33

致谢-34

参考文献-35