矩陣變換器供電的感應電機矢量控制系統(tǒng)研究.pdf

1、矩陣變換器具有極高的功率密度、優(yōu)異的輸入輸出特性且能量可自然雙向流動，非常適用于艦艇、車輛、航空航天等對裝置體積、重量、諧波要求嚴格的場合。將矩陣變換器用于感應電機矢量控制系統(tǒng)中，可以結(jié)合矢量控制和矩陣變換器的優(yōu)點，實現(xiàn)高性能的調(diào)速。
　　 本文首先對矩陣變換器的控制策略，包括空間矢量調(diào)制策略和基于過渡區(qū)間的電壓型兩步換流策略進行了介紹；然后推導了感應電機的數(shù)學模型，分析了以轉(zhuǎn)子磁鏈定向的雙閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)的基本原理，得到了矩陣

2、變換器供電的感應電機矢量控制系統(tǒng)的控制框圖。
　　 其次，通過空載和短路實驗，測定了感應電機較為精確的參數(shù)；在此基礎(chǔ)上，推導了感應電機矢量控制系統(tǒng)數(shù)學模型，采用根軌跡設計法和頻率響應法設計了電流環(huán)調(diào)節(jié)器、磁鏈環(huán)調(diào)節(jié)器和轉(zhuǎn)速環(huán)調(diào)節(jié)器的參數(shù)，重點分析了定子電流環(huán)反饋解耦控制策略，指出反饋解耦具有更好的動態(tài)解耦特性；在Matlab/Simulink 環(huán)境下建立了感應電機矢量控制的仿真模型，仿真驗證了所采用的定子電流環(huán)反饋解耦優(yōu)于前饋解

3、耦控制、矢量控制策略的有效性以及系統(tǒng)性能。
　　 然后，對感應電機轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器進行了分析，設計了一種電壓-電流混合模型閉環(huán)磁鏈觀測器，分析了該模型對轉(zhuǎn)子電阻參數(shù)變化的敏感度以及抑制直流偏置信號的能力；在此基礎(chǔ)上，采用了基于感應電機狀態(tài)方程的轉(zhuǎn)速辨識方法，重點分析了數(shù)字化實現(xiàn)時轉(zhuǎn)速辨識周期的選擇問題，并通過實驗驗證了該方法的有效性。
　　 最后，介紹了感應電機矢量控制系統(tǒng)的硬件平臺和控制系統(tǒng)的軟件設計，并在實驗平臺上進行