矿用电动轮自卸车具有运载量大、效率高等特点,在大型露天矿场与水利工程建设中,常被作为运输工具。随着矿山规模的日益增大,对电动轮自卸车的性能也提出了更高的要求。与机械式自卸车相比,电动轮自卸车具有能源利用率高、结构简单与控制灵活等特点,因此被各大厂商所青睐。电动轮自卸车交流变频调速技术包含了多门学科的内容,如电力电子与电力传动技术、自动控制原理与微机控制技术。为了使自卸车低速时具有较好的稳定性与爬坡能力,研究一种适用于自卸车牵引机的变频调速方法至关重要。本文首先介绍了电动轮自卸车的发展状况与交流传动系统的构成,通过引入空间矢量与坐标变换理论,建立了牵引机在不同坐标系中的数学模型,为后续控制策略的研究奠定了基础。然后分析了目前主要的几种变频调速方法的原理,结合电动轮自卸车的特点,最终选择直接转矩控制技术作为自卸车牵引机的变频调速方法。由于传统直接转矩控制技术存在低速转矩脉动大、电流谐波含量高、开关频率不固定等缺点,不能直接运用为到牵引机的控制中。本文结合电压空间矢量调制的方法,建立了一种SVM-DTC的模型,并分析了转矩调节、磁链调节的原理。由于感应电机定子磁链很难直接测得,因此准确的计算出定子磁链是实现高性能直接转矩控制技术的关键问题。针对定子磁链观测容易受定子电阻变化的影响,本文提出了两种不同的方法,第一种是采用模糊神经网络技术对定子电阻的变化进行在线的补偿,并结合改进的电压模型观测定子磁链;第二种方法是运用扩张观测器理论,构建了一个定子磁链观测器,可以有效的避免定子变化对磁链观测的影响。然后就提出的方法在matlab/simulink中搭建仿真模型进行了初步的验证。本文还介绍了牵引机直接转矩控制实验平台硬件结构与软件设计。硬件部分重点分析了DSP芯片及外围电路、采样电路、正交编码电路及IGBT驱动芯片,软件部分介绍了主程序、周期中断与采样中断等程序的功能。最后就SVM-DTC与本文提出的磁链观测算法在实验平台上调试运行,实验结果表明了算法的可行性。