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《异步电机矢量控制系统的建模与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2007,34(3)研究与设计xEMCA异步电机矢量控制系统的建模与仿真朝泽云,康勇,钟和清,徐至新(华中科技大学电气与电子工程学院,湖北武汉430074)摘要:介绍了基于转子磁场定向的异步电机矢量控制系统的组成及其控制原理,推导了异步电机在静止二相α2β坐标系下的数学模型。采用MATLAB/Simulink对控制系统进行了仿真建模与研究。仿真结果表明了该模型的合理性和有效性,为实际电机控制系统的设计和调试奠定了理论基础。关键词:异步电机;矢量控制;仿真模型中图分类号:TM301.2∶TM343文献标识码:A文章编号:167326540(2007)0320
2、011204ModelingandSimulationofAsynchronousMotorVectorControlSystemCHAOZe2yun,KANGYong,ZHONGHe2qing,XUZhi2xin(InstituteofElectricalandElectronicInformationEngineering,HuazhongUniversityofScience&Technology,Wuhan430074,China)Abstract:Thecomposingandcontroltheoryofvectorcontrolsystemb
3、asedonrotorfieldorientationwasintro2duced.Amathematicsmodelofasynchronousmotorinstaticα2βcoordinatewasderived.VectorcontrolsystemwasmodeledandsimulatedwithMATLAB/Simulinksoftware.Thereasonabilityandvalidityhadbeentestifiedbythesim2ulationresultsandthetheoreticbasefordesigningandde
4、buggingactualmotorswasestablished.Keywords:asynchronousmotor;vectorcontrol;simulationmodel0引言1异步电机模型交流异步电机是一个高阶、非线性、强耦合的利用MATLAB进行电机运行状态仿真,最为多变量系统,其调速系统控制的关键在于解耦。关键的是建立正确的电机仿真模型。异步电机的基于转子磁场定向的矢量控制理论正是因这一要数学建模方法一般是将三相电机转换成二相电求而引入到异步电机控制中的。其控制思想是:机,因为建立在α2β静止坐标系下的异步电机状在转子磁场定向的基础上,经过
5、一系列的坐标变态方程与定、转子之间的夹角无关,可以方便地求换,实现将三相异步电机像直流电机那样对磁场出异步电机各状态变量。考虑到笼型电机转子侧和转矩的解耦控制,使异步电机的动、静态性能大电压为零,根据文献[1]可以建立异步电机在α2β大提高。目前,异步电机矢量控制技术已被广泛静止坐标系下的数学模型。应用于高性能异步电机调速系统中。该模型状态方程为对于电机矢量控制系统的研究,传统的解析dαi1Lr(αi1r1-uα1)-Lm[αi2r2+(βi1Lm+βi2Lr)ωr]=dtK方法是无能为力的;由试验来分析研究,不但周期dβi1Lr(βi1r1-uβ1)-L
6、m[βi2r2-(αi1Lm+αi2Lr)ωr]长、投资大,而且不宜分析系统的各种性能。因=dtK此,采用计算机仿真是对异步电机控制系统进行dαi2-Lm(αi1r1-uα1)+Lr[αi2r2+(βi1Lm+βi2Lr)ωr]=研究的不可缺少的重要手段。dtK本文使用MATLAB/Simulink建立了异步电dβi2-Lm(βi1r1-uβ1)+Lr[βi2r2-(αi1Lm+αi2Lr)ωr]=机的仿真模型,构建了模块化的异步电机矢量控dtK2制系统仿真模型,并给出了仿真结果。dωr(αi2βi1-αi1βi2)Lmnp-npTL-Dωr=(1)dtJ
7、—11—研究与设计xEMCA2007,34(3)2K=Lm-LrLs标系中的交流量转化为旋转坐标系中的直流量,式中:Lm———定转子间互感;并取d轴与转子磁场方向一致;此时转子磁通quα1,uβ1———异步电机在α、β轴上定子电压轴分量为零(Ψq2=0,Ψd2=Ψ2),则分量;LmΨ2=id1Ls,Lr———定、转子自感;T2p+1(4)r1,r2———定、转子电阻;LmTe=npiq1Ψ2np———极对数;LrD———摩擦阻力矩系数;式中:T2———转子电路时间常数,T2=Lr/r2;J———转动惯量;Ψ2———转子磁链;TL———负载转矩。id1,iq
8、1———定子电流在d,q轴上的分量。输出方程为显然,对电机转子磁通
