基于dSPACE的異步電動機新型控制策略研究與應用.pdf

1、隨著現(xiàn)在專門用于控制電機的微處理器在運算速度、功能、性價比等方面的迅速發(fā)展，對于交流電機控制算法的性能要求也是越來越高。這時，控制算法研發(fā)工程師需要一個既便捷又迅速的系統(tǒng)平臺，來驗證控制算法的正確性和有效性。
　　本文采用dSPACE半實物仿真系統(tǒng)作為算法研發(fā)的核心平臺，能有效加快新型控制策略的研發(fā)過程。本文對dSPACE的硬件系統(tǒng)資源和軟件系統(tǒng)工作原理進行了詳細的介紹，還著重介紹了利用dSPACE研究新算法的研發(fā)流程。
　

2、　首先，本文設計了異步電動機實驗平臺所需要的硬件驅動電路，其中包括整流濾波電路、三相逆變電路、故障輸出電路、光電隔離電路、數(shù)據(jù)采集電路等，并詳細分析了每個電路的設計原理及器件參數(shù)的選取問題。
　　然后，在轉子磁場定向原理的基礎上，設計了異步電動機的矢量控制算法，進而對異步電動機矢量控制進行了仿真實驗。介紹了三相原始坐標系下異步電動機的數(shù)學模型，并在Matlab/Simulink仿真環(huán)境里搭建了基于電流內環(huán)、轉速外環(huán)的雙閉環(huán)矢量控制

3、系統(tǒng)仿真模型，并對其進行離線仿真。仿真結果表明，控制系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能良好。
　　再次，將矢量控制仿真模型改造為實驗平臺上用到的實時仿真模型，然后將矢量控制實時仿真模型下載到dSPACE中，借助ControlDesk綜合調試軟件，創(chuàng)建了矢量控制系統(tǒng)的監(jiān)控界面，用于在線調試矢量控制實驗，并分別在實驗平臺上進行了空載/帶載下的電動機啟動實驗。
　　經(jīng)實驗驗證，異步電動機矢量控制實驗結果與離線仿真結果相吻合，從而進一步證明，在d

4、SPACE半實物仿真平臺上能夠很好的驗證控制算法的合理性。此外，在整個系統(tǒng)研發(fā)的過程中，dSPACE半實物仿真平臺能夠大大縮短研發(fā)時間，在很大程度上能減小項目的開支。
　　最后，基于端口受控哈密頓（PCH）系統(tǒng)理論，在dq坐標系下建立了異步電動機的PCHD模型，采用能量成形的控制方法，推導出異步電動機在負載轉矩恒定已知和負載轉矩未知時的位置控制器，并利用Matlab/Simulink仿真環(huán)境，對位置控制進行仿真研究。研究結果證明，