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文献综述
一、矢量控制和直接转矩控制：
矢量控制（vector control）也称为磁场导向控制（field-oriented control，简称FOC），是一种利用变频器（VFD）控制三相交流马达的技术，利用调整变频器的输出频率、输出电压的大小及角度，来控制马达的输出[1][2]。其特性是可以个别控制马达的的磁场及转矩，类似他激式直流马达的特性。由于处理时会将三相输出电流及电压以矢量来表示，因此称为矢量控制。
矢量控制可以适用在交流感应马达及直流无刷马达[3]，早期开发的目的为了高性能的马达应用，可以在整个频率范围内运转、马达零速时可以输出额定转矩、且可以快速的加减速。不过相较于直流马达，矢量控制可配合交流马达使用，马达体积小，成本及能耗都较低，因此开始受到产业界的关注。矢量控制除了用在高性能的马达应用场合外，也已用在一些家电的应用中[4]。
直接转矩控制系统简称DTC(DirectTorqueControl)是在20世纪80年代中期继矢量控制技术之后发展起来的一种高性能异步电动机变频调速系统。1977年美国学者A.B.Plunkett在IEEE杂志上首先提出了直接转矩控制理论，1985年由德国鲁尔大学Depenbrock教授和日本Takahashi分别取得了直接转矩控制在应用上的成功，接着在1987年又把直接转矩控制推广到弱磁调速范围。不同于矢量控制，直接转矩控制具有鲁棒性强、转矩动态响应速度快、控制结构简单等优点，它在很大程度上解决了矢量控制中结构复杂、计算量大、对参数变化敏感等问题。传统的直接转矩控制技术的主要问题是低速时转矩脉动大。为了降低或消除低速时的转矩脉动，提高转速、转矩控制精度，扩大直接转矩控制系统的调速范围，近些年来提出了许多新型的直接转矩控制系统。虽然这些新型直接转矩控制技术在不同程度上改善了调速系统的低速性能，但是其低速性能还是不能达到矢量控制的水平。最近出现了一种间接转矩控制技术，受到了很多学者的关注。间接转矩控制技术具有优良的低速性能，另外由于其独特的控制思想可以降低逆变器的开关频率，从而特别适用于大容量调速场合。
由表1-1可知，矢量控制和直接转矩控制两种控制方式性能互有优劣，在合适的场合均得到了广泛的应用。工业中常用的交流电机主要有永磁同步电机和感应电机两种。感应电机相比于永磁同步电机，其结构简单，运行可靠，质量较小，成本低廉且更方便进行制造和维护，因此得到了广泛的应用。高性能感应电机驱动系统（包括矢量控制和直接转矩控制两种控制方案），速度环控制均采用PI控制器，但是速度环PI控制器的参数整定一直以来是个难题，工程上主要依靠试凑法。并且由于控制系统Windup现象的存在，仅依靠PI控制器很难使系统获得理想的动态性能[5]。因此，对感应电机驱动系统速度环PI控制器参数的整定方法进行研究，并对PI控制器加以改进，使其克服Windup现象，从而使控制系统获得更佳的动态性能具有实际的工程应用价值。
二、Windup现象
感应电机直接转矩控制系统的转速调节常采用PI控制器，控制器的输出为参考转矩给定值(电机的输入)。受功率变换器的容量、电机最大输出转矩等闪素的影响，参考转矩给定值不能超出预先设定值，即在转速控制环节中包含非线性饱和限幅器。南于转速PI控制器通常在线性区域内设计，不考虑被控对象的输入限制，从而使实际闭环系统达不到依照线性系统设计所应有的控制性能指标。这种由于被控对象的输入限制，使得被控对象的输入，有时与控制器的输出不等，从而使系统闭环响应性能变差(如超调变大，调节时问变长，甚至使系统欠去稳定)的现象，称为Windup现象[6]。
三、Anti-Windup经典控制方法
为克服Windup现象，人们提出一些Anti-Windup控制方法，传统的抗饱和方法包括:1）条件集成[14-16]：凡积分作用开启或关闭特定的条件下，当发生饱和现象时集成暂时停止，而控制误差也会作为同一种控制信号处理；2）使用一种有限积分器[17]，通过高增益死区的硬反馈，积分值被限制在传动装置的线性范围内；3）典型的跟踪反计算法[18-20]，饱和和不饱和控制信号的差异用于生成反馈信号。统一的抗饱和策略结合了条件积分法和跟踪反计算法方法，见[21]和[22]。然而，上述方法充分涵盖了两种基本的抗干扰方式：条件积分法（conditionalintegration）和反计算法(trackingbackcalculation)两大类[7-12]。
1.条件积分法[23]：
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