异步电机矢量控制系统调速性能的研究

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3.0 李琳琳 2024-10-14 6 4 197.99KB 4 页 15积分

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第２期　

２００７年４月　

工矿　自　动化　

Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　

Ｎｏ．２　

Ａｐｒ．２００７　

文章编号：１６７１—２５１Ｘ（２００７）０２—００１３—０４　

异步电机矢量控制系统调速性能的研究　

摘要：通过对电压解耦矢量控制系统的研究，介绍了以ＳＶＰＷＭ算法为核心的矢量控制系统。文章详　

细分析了电压解耦矢量控制理论和整个控制系统的仿真框图，并在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ中对该矢量控制系统进　

行了仿真建模。在完成整个控制系统的搭建后分别就控制系统、系统调速及突加、突减负载转矩进行了多组仿　

真实验，并对实验波形进行了分析。仿真结果表明：该系统具有良好的调速性能，系统的静、动态性能良好。　

关键词：异步电机；调速；矢量控制；仿真　

中图分类号：ＴＭ３４３．２　文献标识码：Ａ　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｓｐｅｅｄ—ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　Ｖｅｃｔｏｒ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　

Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｍｏｔｏｒ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ａ　ｖｅｃｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔａｋｉｎｇ　ａｌｇｏｒｉｔｈｍ　ｏｆ　ＳＶＰＷＭ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ　ｂｙ　

ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｖｏｌｔａｇｅ—ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｖｅｃｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　ｖｏｌｔａｇｅ—ｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇ　ｖｅｃｔｏｒ　

ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｂｌｏｃｋ—ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆ　ｗｈｏｌｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ　ｍｏｄｅｌｅｄ　ｔｈｅ　ｖｅｃｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｗｉｔｈ　

Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ　ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ａｆｔｅｒ　ｍｏｄｅｌｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ｓｅｖｅｒａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ　

ｓｙｓｔｅｍ，ｓｐｅｅｄ—ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｌｏａｄ　ｔｏｒｑｕｅ　ｓｕｄｄｅｎｌｙ　ａｐｐｌｙｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｗｅｒｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ，　

ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｗａｖｅｆｏｒｍ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｈａｓ　

ｇｏｏｄ　ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｓｐｅｅｄ—ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｇｏｏｄ　ｄｙｎａｍｉｃ　ａｎｄ　ｓｔａｔｉｃ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　ｍｏｔｏｒ，ｓｐｅｅｄ—ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｖｅｃｔｏｒ　ｃｏｎｔｒｏｌ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　

０　引言　

近年来交流变频调速系统发展很快，已成为调　

速系统的主要研究和发展方向。交流电机控制系统　

越来越复杂，矢量控制理论正是应这一要求而引人　

到交流电机控制中的。１９７１年德国学者　

ＢＬＡＳＣＨＫＥ　Ｆ提出了交流电动机的磁场定向控制　

原理，应用坐标变换将三相系统等效为两相系统，再　

经过按磁场定向的同步旋转变换实现了定子电流励　

磁分量与转矩分量之间的解耦，从而达到对交流电　

机的磁链和电流分别控制的目的。为了能够更好地　

了解异步电机矢量控制系统的调速性能，本文首先　

收稿日期：２００７—０１— １１　

作者简介：马洁（１９８１一），中国矿业大学信电学院硕士研究　

生，研究方向为控制理论与控制工程、电力电子与电力传动。　

介绍交流矢量控制系统的数学建模以及仿真结构　

图，然后在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下仿真建模并进　

行多组仿真实验，借助实验结果对其进行详细分析。　

１　异步电机变频调速矢量控制系统　

１．１异步电机的数学模型　

异步电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦　

合的多变量系统，对于它的研究，通常通过坐标变换　

使之简化…。二轴论　是由克朗等人提出的，他揭　

示了异步电机内部静止坐标与旋转坐标、三相与两　

相之间的转换关系。根据异步电机三相交流静止坐　

标ＡＢＣ轴和两相交流静止坐标轴ａ、卢之间的变换、　

两相静止坐标系ａ、卢和以同步角速度旋转的两相直　

流旋转坐标ｄ、ｑ之间的变换，可以推导出异步电机　

在ｄ、ｑ坐标系上的数学模型［３Ｊ：　

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摘要：

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