电机驱动仿真：变频器驱动仿真_（4）.电机控制策略.docxVIP

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电机控制策略

在上一节中，我们讨论了变频器的基本工作原理和结构。接下来，我们将深入探讨电机控制策略，这是实现高效、稳定电机驱动的关键。电机控制策略涉及多种技术，包括标量控制、矢量控制、直接转矩控制等。本节将详细讲解这些控制策略的原理和应用，以及如何在仿真环境中实现和验证这些控制策略。

标量控制

标量控制（ScalarControl）是最简单的电机控制方法之一，主要用于控制异步电动机的转速。标量控制通过调节变频器输出的电压和频率来控制电机的转速，而不需要考虑电机的动态特性。这种方法的优点是简单、成本低，适用于对性能要求不高的场合。

原理

标量控制的基本原理是通过改变电机的供电频率来改变电机的同步转速，从而实现对电机转速的控制。电机的转速与供电频率的关系可以表示为：

n

其中：-n是电机的转速（单位：转/分钟）。-f是供电频率（单位：赫兹）。-p是电机的极对数。

为了保持电机的磁场强度恒定，标量控制还通过调节电压来保持电机的磁通不变。电压与频率的关系通常保持线性关系，即：

V

其中，k是常数，具体值取决于电机的特性。

仿真示例

我们使用MATLAB/Simulink来实现一个简单的标量控制仿真。以下是一个仿真模型的示例代码：

%MATLAB/Simulink仿真模型

%标量控制-异步电动机

%创建一个新的Simulink模型

model=ScalarControlMotor;

new_system(model);

%添加电机模块

add_block(powerlib/machines/AsynchronousMachine,[model/AsynchronousMachine]);

add_block(powerlib/measurement/CurrentMeasurement,[model/CurrentMeasurement]);

add_block(powerlib/measurement/VoltageMeasurement,[model/VoltageMeasurement]);

add_block(powerlib/measurement/RPMMeasurement,[model/RPMMeasurement]);

%添加电源模块

add_block(powerlib/sources/ACVoltageSource,[model/ACVoltageSource]);

add_block(powerlib/sources/FrequencyController,[model/FrequencyController]);

%连接模块

connect([model/ACVoltageSource/1],[model/AsynchronousMachine/1]);

connect([model/AsynchronousMachine/1],[model/CurrentMeasurement/1]);

connect([model/AsynchronousMachine/2],[model/VoltageMeasurement/1]);

connect([model/AsynchronousMachine/3],[model/RPMMeasurement/1]);

connect([model/FrequencyController/1],[model/ACVoltageSource/1]);

%设置参数

set_param([model/AsynchronousMachine],Rs,1.1,Lls,0.0014,Rr,1.1,Llr,0.0014,Lm,0.025,J,0.02,B,0.0001,p,2);

set_param([model/ACVoltageSource],Magnitude,220,Frequency,50);

set_param([model/FrequencyController],Frequency,50,Magnitude,220);

%添加示波器

add_block(simulink/Sinks/Scope,[model/Scope]);

connect([model/CurrentMeasurement/1],[model/Scope/1]);

connect([model/VoltageMeasurement/1],[model/Scope/2]);

connect([model/RPMMeasur