1直接转矩控制技术调速原理
矢量控制技术和直接转矩控制技术是现代交流调速领域中相当**的2种控制方法。与矢量控制不同，直接转矩控制技术直接将磁通和电磁转矩作为控制变量，无需进行磁场定向和矢量变换，不需要把交流电动机转化为等效直流电动机的控制，因而省去了矢量旋转变换中复杂的计算，在很大程度上克服了矢量控制的缺点。正因如此，直接转矩控制技术具有快速的转矩响应，较高的速度精度，并以新颖的控制思想，简洁明了的系统结构，**的动静态性能得到迅速发展。
2基于蚁群算法优化的矿井提升机变频控制系统设计
目前我国矿井提升机设备中大量沿用传统的绕线型异步电机转子回路中接入金属电阻，用接触器切除电阻的方法进行调速，这种调速方式为有极调速。在不同速度换挡切换过程中，调速特性为跳跃式变化，速度不连续，造成调速性能不好，对整个系统产生较大冲击，如缠绳不稳，冲击减速器等，尤其电机运行在再生制动区域时所产生的大量能量消耗在转子电阻上，造成能源极大浪费。
直接转矩控制系统中速度调节器一般采用PID控制器，但实际的工业生产中由于具有飞行性，不确定性等特点，常规的PID控制器不能达到理想的控制效果，容易受到系统参数变化的影响，难以适应现***产中复杂的环境要求，调速时的快速性和稳态性之间难以协调。本文中利用蚁群算法的全局寻优能力来优化PID的3个参数，从而改善调速性能。
蚁群算法是一种仿生优化算法，基本原理：蚂蚁在运动中会在路途分泌出一种信息素来寻找路径，当遇到一个从来没有走过的路口，会随机寻找一条道路前行，同时会释放出与路径长度有关的信息素，路径越长则分泌的信息素越少。当蚁群中的其他蚂蚁再次遇到这个路口时，会选择信息素数量较大的路口前进，从而形成一个正反馈机制。相当优路径上的信息素数量会越来越多，其他非优路径上的信息素会越来越少直至消失，**终蚁群所有蚂蚁都能够得到运动的相当优路径。蚂蚁之间的这种通过交换路径信息从而为蚁群找出相当佳路径的方法即为蚁群算法的基础。
蚁群算法优化模糊PID控制器的步骤如下：
（1）PID控制器参数初始化。
（2）循环次数Nc递增；
（3）蚂蚁个数m递增；
（4）蚂蚁随机搜索，每一次爬行结束后修改禁忌表元素，禁忌表中储存着第k只蚂蚁已经访问过的路径，不允许蚂蚁再次经过；
（5）将每一个变量划分为模糊子集；
（6）设定隶属函数，蚂蚁个体根据状态转移概率公式计算的概率选择元素并前进。
（7）通过提供样本数据进行训练得到产生模糊规则的条件；
（8）检测蚂蚁个体元素是否完全遍历，若没有完全遍历出现k<M的情形，则要求继续遍历，即执行（4），若完全遍历则执行（10）；< p="">
（9）根据蚂蚁遍历后所更新的信息素浓度强度信息来获得相当佳路径，即得到相当优的PID参数值；
（10）若寻优结果满足结束条件，即如果循环次数Nc≥Ncmax，则循环结束并输出程序计算结果，否则清空禁忌表并跳转到（2）。
3仿真实验
为了验证新型控制方案的有效性，仿真所用的异步电机参数为：额定功率P=12kW，额定频率f= 50Hz，定子电阻Rs=1.1578Ω，转子电阻Rr=1.1578Ω，定子电感Ls=0.3258H，转子电感Lr=0.3277H，定转子互感Lm=0.3514H，转动惯量J=0.03kgm·2，极对数Pn=2，给定转矩T=60N·m.
传统控制方案和优化控制方案下的转速调节图。仿真结果表明，采用蚁群算法优化的模糊PID控制器能实时根据控制系统的速度偏差和速度偏差率变化的情况在线调整控制参数，从而使系统的上升时间，调节时间和超调量均减小，同时过渡过程更为平稳些，尤其进一步改善了系统在低速时的动态和稳态性能。直接转矩控制调速方案转矩阶跃状态下的转矩和电流波形图，可以看出新型控制策略转矩响应非常快，转矩突变情况下能够迅速**且转矩脉动小，电流畸变小，系统静，动态性能良好。
