異步電動機變頻調速系統(tǒng)矢量控制的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代控制理論、電力電子技術的發(fā)展和生產需求，節(jié)能型、高性能的交流電機調速系統(tǒng)研究越來越來受重視。本文是以異步電機矢量控制系統(tǒng)為研究對象，對異步電機的矢量控制方法、硬件和軟件設計進行了研究。
　　 本文在異步電機的數(shù)學模型基礎上，對三種不同的磁場定向的矢量控制方法進行了分析比較。分析結果表明:三種控制方法在轉速和轉矩控制上完全相同，僅僅在磁鏈控制上有所不同。采用轉子磁場定向控制，磁場控制與轉矩控制完全解耦;采用定子和氣隙磁場定

2、向控制，磁場電流受轉矩電流的干擾，需要對電流直接控制時的磁場電流進行解耦計算，但分別有利于弱磁控制和磁路飽和的處理。
　　 本文按電流矢量控制和電壓矢量控制對調速系統(tǒng)進行了分類研究，給出了部分仿真模型，并進行了仿真分析和比較。研究結果表明，電流矢量控制系統(tǒng)的控制方法簡單，轉矩直接受電流控制，響應速度快、魯棒性好，但是電流脈動大、諧波大、損耗高;電壓矢量控制系統(tǒng)的控制方法相對復雜，轉矩間接受電壓控制，其響應速度和魯棒性取決于轉矩P

3、I調節(jié)器的設計，但是，電流波形好、諧波小、損耗低。對于三種不同的磁場定向，電壓矢量控制方法基本相同，僅僅只需改變磁鏈觀測器的輸出。因此本文采用電壓矢量控制方法進行軟件設計。
　　 本文對異步電動機矢量控制系統(tǒng)主電路、驅動電路、檢測電路和主控電路進行了設計，給出了設計原理圖和設計參數(shù)。其中主電路由整流電路、逆變電路、啟動電路以及制動電路組成。驅動電路包括啟動電路、制動電路和逆變電路的IGBT的驅動電路和驅動電源的設計。檢測電路包括

4、直流電壓檢測、三相電流檢測以及溫度檢測。主控電路以TMS320X2812 DSP為核心，并通過外接專用芯片進行各種故障檢測和處理。
　　 本文介紹了異步電動機矢量控制系統(tǒng)的軟件構成，給出了軟件的主流程圖和中斷程序結構圖，重點對矢量控制變頻調速系統(tǒng)軟件的PI調節(jié)器和SVPWM的控制進行了論述。文中采用傳遞函數(shù)分別對磁鏈、轉矩和轉速的PI調節(jié)器的參數(shù)設計進行了分析，給出了PI調節(jié)器的軟件流程圖。文中還對電壓空間矢量的控制方法和DSP