異步電動機(jī)矢量控制系統(tǒng)的研究及仿真.pdf

1、由于直流調(diào)速的局限性和交流調(diào)速的優(yōu)越性，以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和電力電子器件的不斷發(fā)展，交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)正在快速發(fā)展之中。在現(xiàn)代微機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展下，計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度不斷加快提高，指令的執(zhí)行速度也達(dá)到了前所未有的高度，使得復(fù)雜算法應(yīng)用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)算、執(zhí)行成為可能。經(jīng)過最近十幾年的應(yīng)用開發(fā)，交流異步電動機(jī)的變頻調(diào)速性能已經(jīng)優(yōu)于直流調(diào)速系統(tǒng)。 目前廣泛研究應(yīng)用的交流異步電動機(jī)調(diào)速技術(shù)有恒壓頻比控制方式、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等

2、。本論文中所討論的異步電動機(jī)調(diào)速技術(shù)叫做空間矢量脈寬調(diào)制方法(SVPWM)。相對于直接轉(zhuǎn)矩控制，它有可連續(xù)控制、調(diào)速范圍寬等顯著優(yōu)點(diǎn)。 本文對交流異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型的建立進(jìn)行了詳細(xì)的分析和闡述。通過對交流異步電動機(jī)的動態(tài)電磁關(guān)系的分析以及坐標(biāo)變換原理概念的介紹，逐步引出了異步電動機(jī)的數(shù)學(xué)模型和在不同坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型表達(dá)方程式，指出了異步電動機(jī)的模型特點(diǎn)是一多變量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)。 在對異步電動機(jī)的矢量控制原理進(jìn)行

3、闡述時(shí)，給出了矢量變換方法實(shí)現(xiàn)的步驟，并依次說明了三相異步電動機(jī)數(shù)學(xué)模型是如何解耦的。在論述了三相異步電動機(jī)的磁場定向原理后給出了依據(jù)龍貝格狀態(tài)觀測理論的轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器的設(shè)計(jì)模型。 異步電動機(jī)矢量控制方法中磁鏈觀測器的參數(shù)誤差會對電動機(jī)的運(yùn)行控制性能產(chǎn)生較大的影響，甚至嚴(yán)重時(shí)燒毀電動機(jī)。自適應(yīng)控制原理的應(yīng)用對異步電動機(jī)矢量控制方法運(yùn)行性能依賴于電機(jī)參數(shù)的問題是一個(gè)較好的解決辦法。通過運(yùn)用現(xiàn)代控制理論的相關(guān)概念及原理，給出了轉(zhuǎn)子坐

4、標(biāo)系下異步電動機(jī)的傳遞函數(shù)分析。通過引用正實(shí)誤差傳遞函數(shù)的參數(shù)調(diào)整算法，設(shè)計(jì)出轉(zhuǎn)子磁通自適應(yīng)觀測器。運(yùn)用MATLAB的工具軟件SIMULINK對轉(zhuǎn)矩的磁通閉環(huán)的矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析，給出了仿真結(jié)果。在對仿真結(jié)果的分析后得出這種自適應(yīng)觀測器在矢量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用是有效的結(jié)論。 通過對仿真軟件的應(yīng)用也表明在進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用仿真工具對設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真分析是行之有效的方法，可以提高系統(tǒng)設(shè)計(jì)效率，縮短系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)間，并能夠較好的進(jìn)行系