该文就是从为实际应用服务的角度出发,设计了一个采用TMS320F240为中央控制器的直接转矩控制实验室系统,即可以作为直接转矩控制技术的教学实验平台,也可以为将来的实用化提供技术储备.具体的,该文研究内容如下:首先,介绍直接转矩控制的起源、特点和基本思想,在定子坐标系内推导异步电动机数学模型,包括电磁转矩模型,磁链模型在高速范围和低速范围内的不同表达形式,以及将二者综合在全速范围内都适用的磁链模型.随后,引出电压空间矢量的概念,将电动机与逆变器看作一个整体,分析8种电压空间矢量与定子磁链和电磁转矩的关系,以及如何正确选择电压空间矢量.在此基础上,建立了异步机直接转矩控制系统基本架构,用数学方法经过一步步推导,在理论上实现直接转矩控制.接着指出直接转矩控制在低速范围内的缺陷,包括定子电阻辨识困难、转矩脉动、死区效应和开关频率等问题,并介绍了当前最新的解决办法.接下来,利用仿真软件MATLAB建立了一个异步机直接转矩控制系统仿真模型,对主系统模型和各子系统模型作了详细说明,得到电磁转矩、定子磁链和电机转速的仿真曲线.特别的,针对直接转矩控制中产生的噪声,分别在高速和低速范围内得到定子电压和电流的仿真曲线,并进行谐波分析,得出结论:异步机直接转矩控制系统在低速范围内产生较少的谐波分量,而在高速范围内谐波分量明显增多,幅值也增大.最后,选用TMS320F240芯片进行了系统设计.该文在直接转矩控制理论研究的基础上,完成了系统的建模和仿真,并用DSP建立了一个可在实验室中应用的异步机直接转矩控制系统,完成了硬件系统调试和部分软件程序调试,是一次直接转矩控制技术实用化的有益探索.