直接转矩控制和矢量控制区别

　　直接转矩控制（Direct torque control，简称DTC）是一种变频器控制三相马达转矩的方式。其作法是依量测到的马达电压及电流，去计算马达磁通和转矩的估测值，而在控制转矩后，也可以控制马达的速度，直接转矩控制是欧洲ABB公司的专利。

　　在直接转矩控制中，定子磁通用定子电压积分而得。而转矩是以估测的定子磁通向量和量测到的电流向量内积为估测值。磁通和转矩会和参考值比较，若磁通或转矩和参考值的误差超过允许值，变频器中的功率晶体会切换，使磁通或转矩的误差可以尽快缩小。因此直接转矩控制也可以视为一种磁滞或继电器式控制。

　　矢量控制：由于异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。上世纪60年代末由达姆斯塔特工业大学（TU Darmstadt）的K.Hasse提出。在70年代初由西门子工程师F.Blaschke在不伦瑞克工业大学（TU Braunschweig）发表的博士论文中提出三相电机磁场定向控制方法，通过异步电机矢量控制理论来解决交流电机转矩控制问题。

　　矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。

　　那么这两个控制有什么区别呢？接下来我们一起了解一下关直接转矩控制和矢量控制区别。

　　直接转矩控制和矢量控制区别

　　总体上来说，矢量控制（转子磁场定向控制）从理论上解决了交流调速系统的静、动态性能问题，其动态性能好，调速范围宽。

　　但在实际的应用过程中，我们发现电机转子磁链是难以准确观测或者测量的，而且在矢量控制下交流调速系统的特性受电动机参数（主要是转子电阻和电感）的影响较大，另外在模拟直流电动机控制过程（矢量控制的核心思想）中所用矢是旋转坐标变换很是复杂，使得实际控制效果难以达到理论分析的结果，正如大家常说的，“理想很丰满，现实很骨感”。

　　鉴于电气机车等具有大惯量负载的运动系统在起、制动时需要快速瞬态转矩响应，1985年德国鲁尔大学的Depenbrock教授研制了直接自控制系统，并提出了直接转矩控制DTC理论。

　　他的这个控制理论是直接采用转矩模型和电压型磁链模型，以及电压空间矢量控制PWM逆变器，实现转速和磁链的砰- 砰控制（Bang-Bang Control）。这在很大程度上解决了矢量控制中计算控制

　　复杂、特性易受电动机参数影响的问题。但要说系统一点不受电机参数的影响那是不可能的，毕竟计算磁链要用到定子电阻。

　　DTC系统分别直接控制电动机的转矩（ 转速）和磁链，而矢量控制借助于对定子电流矢量的控制，将其分解成转矩分量和磁链分量两部分，所以我们说它是间接转矩控制。

　　直接转矩控制的转速调节器的输出作为电磁转矩的给定信号T*e，在T*e后面设置转矩控制环，它可以抑制磁链变化对转速的影响，从而使转速和磁链系统近似解耦。

　　两种控制策略，从总体控制结构上看，直接转矩控制系统（DTC）和矢量控制系统（VC）是一致的，都能获得较高的静、动态性能。

　　但在具体控制方法实现上，DTC系统和VC系统有所不同：

　　（1） DTC系统中转矩和磁链的控制采用Bang一Bang控制器，也叫滞环控制器。这是一个离散控制器。在PWM逆变器中直接用这两个控制信号产生电压的SVPWM波形，从而避开了将定子电流分解成转矩和磁链分量，省去了矢量旋转变换和电流控制，简化了控制器的结构;

　　（2） DTC系统选择定子磁链作为被控量，而不像VC系统那样选择转子磁链，计算磁连的电压模型不受转子参数变化的影响，提高了控制系统的鲁棒性。

　　（3 ）接第一点，由于转矩和磁链直接采用了转矩反馈的Bang-Bang控制，理论上在加减速或负载变化的动态过程中，可以获得快速的转矩响应。但实际应用时必须注意限制过大的冲击电流，以免损坏功率开关器件，因此实际的转矩响应也是有限的总而言之，直接转矩控制之所以响应快速，一方面是因为直接转矩控制采用的离散滞环控制器，而矢量控制采用的是PI连续控制器；另一方面直接转矩控制能够控制精确，快速，是因为它无需进行从静止至旋转的复杂的一系列坐标运算，采用了电压空间矢量对三相PWM调制做统一处理。