为改善传统DTC系统中存在的磁链和转矩脉动过大等问题,本文将滑模控制应用到控制系统中设计了控制器,从而有效地减弱了转矩和磁链脉动,但也造成了系统的抖振。因此又结合模糊控制理论,设计了模糊滑模控制器,意在减弱系统抖振又不增大转矩和磁链脉动。同时针对实际控制系统中,负载未知及多变的情况,构建了滑模负载转矩观测器,并通过仿真实验证明了控制系统的性能。本文主要内容如下:第一,主要介绍了本课题研究的目的和意义以及异步电动机国内外研究动态。第二,介绍了异步电动机直接转矩控制的原理,并搭建了仿真模型,利用Matlab软件进行了仿真实验。第三,阐述了滑模控制的原理,采用转速、转矩和磁链滑模控制器取代传统的PI调节器和滞环比较器,通过Matlab进行仿真验证。仿真结果显示此控制策略能够明显削弱系统的转矩、磁链及电流脉动。第四,针对采用滑模控制所产生的抖振现象,结合自适应方法和模糊控制策略,设计了自适应滑模转速控制器和模糊滑模磁链及转矩控制器。仿真实验结果证明该控制策略在减小传统DTC系统的转矩和电流脉动的同时也能有效地改善抖振现象。第五,考虑到传统的u-i型定子磁链观测模型在电机低速运行时受到定子电阻阻值及纯积分器的影响导致磁链估计不准确的情况,设计了一种改进型的双低通法定子磁链观测模型以准确估计磁链的变化。针对实际控制系统中负载往往未知且多变,基于滑模控制理论设计了滑模负载转矩观测器以降低系统的不确定性从而提高系统的控制性能。根据电机损耗模型及稳态时定子磁链和电磁转矩、转速之间的关系,设计了给定定子磁链与最优磁链相协调的控制策略,使系统在稳态时实现效率最优控制。通过Matlab/Simulink仿真实验可知,电机在低速运行时新型的磁链观测模型可以准确估计磁链,稳态运行时效率最优定子磁链的控制方式降低了系统的损耗,同时设计的观测器也能够准确地跟踪负载变化,提高了控制系统的抗干扰能力。综上,本文基于滑模以及模糊控制理论所设计的异步电动机DTC系统降低了转矩和电流脉动的同时,改善了抖振现象,实现了对电机的速度控制,控制性能良好,有不错的实际应用价值。