基于Matlab转差频率控制的矢量控制系统的仿真.doc

l 转呈主频率矢最控制系统 - 0 - 2. 1 控制原理叙述 - 3 - 2. 2 转差频率控制系统组成 - 5 - 3、转差频率矢最控制系统构建 - 6 - 4. 2 模型参数 - 8 - 概述： 常用的电机变频调速控制方法有电压频率协调控制（即v / F 比为常数）、转 发频率控制、矢最控制以及直接转矩控制等。其中，矢最控制j是目前交流电动 机较先进的一利’控制方式 它又有基于转发频率控制的、无速度传感器和有速 度传感器等多种矢最控制方式。其中基于转堂皇频率控制的矢量控制方式是在进 行 U/ f 恒定控制的基础上，边过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的 控制频率 f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢最及两个分景间的 相位，对输出频率 f 进行控制的 采用这种控制方法可以便调速系统消除动态 过程中转矩电流的波动，从而在一定程度上改善了系统的静态和动态性能，同 时它又具有比其它矢是控制方法简便、结构简单、控制精度高等特点 ． Simulink 仿真系统是 Matlab 最重要的组件之一，系统提供了标准的模型库， 能够帮助用户在此基础上创建新的模型库，挤述、模拟、评价和细化系统，从 而达到系统分析的目的 在此利用 Matlab I Simulink 软件构建了转室主频率矢 最控制的异步电机调速系统仿真二模型，并对此仿真模型进行了实验分析． 矢量控制是目前交流电动机的先进控制方式，一般将含有矢最交换的交 流电动机控制都称为矢最控制，实际上只有建立在等效直流电动机模型上，并 按转子磁场准确定向地控制，电动机才能获得最优的动态性能 转皇室频率矢最 控制l系统结构简单且易于实现，控制精度高，具有良好的控制性能、因此，早 起的矢最控制通用交频楼上采用基于转皇室频率控制的矢最控制方式 基于此， 本文在 M talab/Simu link 环境下对转堂皇频率矢最控制系统进行了仿真研究． 1转差频率矢量控制系统 由于异步电机的动态数学？模型是一个高阶、非线性、强精含的多变景系统． 转辈辈频率矢最控制是按转子磁链定向的间接矢最控制系统，不需要进行复杂的 刷t 刷t la廿一 转差事控制的矢虫草控制系统仿真 磁泡检测和繁琐的坐标交换，只要在保证转子磁链大小不变的前提下，通过险 费j 主子电流和旋转磁场角速度，通过两相饲步旋转坐标系（M-T 坐标系）上的数 学模型运算就可以实现间接的磁场定向控制。其控制的基本方稳式如下： Usa I [R汁LsP O L.nP O I I 1皿 U.sbl = I O R.+LsP O LmP I I isb Ura I I LmP W L.n Rr+ LrP (,) L, 川 ira 、 JUrb I \ -W L.n -L,n -W Lr Rr+ LrP } I ir 、 J J 』 ，／飞、 式中：Usa, Usb, Ura, U由为定、转子在 M-T 剿｜上的电压分景：Ls 为定子自感： L为转子自感：L.n 为定、转子互J惑：w，为定子角频率、仇为转皇室角频率：P 为 微分1辈子：凡，R 为定、转子电阻． 磁链方程为： 甲蛐 Ls O Lm 0 1蛐 Ill sb Ill ra 甲由 0 Ls O L.n LmP w L.n Rr+L,.P t必L 0 l咽 。 Lr lsb ra 1由 式中：甲捕，Ill ra 为定、转子磁链励磁分蠢：Ill sb，甲rb 为定、转子磁链 转矩分最： 采用矢最控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配， 而且可以控制异步电动机产生的转矩。由于矢最控制l方式所依据的是准确的被 按异步电动机的参数，有的通用变频器在使用时需要准确地输入异步电动机的 参数，有的通用变频器需要使用速度传感糕和编码器 鉴于电机参数有可能发 生变化，会影响变叛器对电机的控制性能，目前新型矢最控制ii且用变频器中已 经具备异步电动机参数自动俭iWj 、自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通 用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以启动地对异步电动机的参数 进行辨识，并根据辨识纺果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电 动机进行有效的矢最控制． 以异步电动机的矢最控制为例： - I- 它首先通过电机的等效电路来得出一些磁链方程，包括定子磁链，气隙磁 链，转子磁链，其中气息磁链是连接定子和转子的 一般的感应电机转子电流 不易测最，所以通过气息来中转，把它变成定子电流． 然后，有一些坐标交换，首先通过 3 / 2 变换，变成静止的d-q 坐标，然后 通过前丽的磁链方程产生的单位矢最来得