浅谈交流电力测功机控制系统的研究

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1、汽车工程2014年(第36卷)第1期AutomotiveEngineering2014025交流电力测功机控制系统的研究术田颖，金振华，聂圣芳，卢青春(1．北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京100044；2．清华大学，汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084)[摘要]搭建了交流电力测功机系统试验台，采用直接转矩控制技术对异步电机实行转矩和速度控制，使其工作在电动和发电两种状态。开发了基于PXI的交流测功机控制器，在LabVIEWRT软件开发环境下，采用快速原型的方法对交流测功机系统稳态控制算法进行了研究，实现了∥

2、P、M／P、n／M和M／n4种控制模式的控制功能。通过试验整定PID控制参数，达到比较理想的控制品质，各种状态的切换平稳。试验结果表明，控制器控制效果良好，完全满足发动机台架试验的要求，为进一步研究交流测功机动态控制提供良好基础。关键词：交流电力测功机；直接转矩控制；控制算法AStudyontheControlSystemofACDynamometerTianYing，JinZhenhua，NieShengfang&LuQingchun1．SchoolofMechanicalandElectricalControlEngin

3、eering，BeijingJiaotongUniversity，B4jing1000442．TsinghuaUniversity，StateKeyLaboratoryofAutomobileSafetyandEnergy，Beijing100084[Abstract]AtestbenchforACdynamometersystemisbuilt，andthedirecttorquecontroltechniqueisa-doptedtoexerttorqueandspeedcontrolsoverasynchronousm

4、otortomakeitworkinboth·motorandgeneratorstates．PXI—basedACdynamometercontrollerisdeveloped，thesteady—statecontrolalgorithmforACdynamometersystemisstudiedwithrapidprototypingschemeinLabVIEWRTsoftwaredevelopmentenvironment，andthecontrolfunctionsofn／P．M／P．n／MandM／nfou

5、rcontrolmodesarerealized．ThePIDcontrolparametersaredeterminedbytestandanidealcontrolqualityisattainedwithallstatesswitchedsmoothly．Thetestresultsshowthatthecon-trollerhasgoodeffects，completelymeetingtherequirementsofenginebenchtestandprovidingasoundfoundationforfur

6、therstudyondynamiccontrolofACdynamometer．Keywords：ACdynamometer；directtorquecontrol；controlalgorithm功机系统中的目标电机的转矩和转速是其主要的控刖舌制对象和测量参数，本文中交流测功机系统中目标电机的控制采用直接转矩控制变频技术。测功机是电机性能测试台、机械传动试验台和发动机性能测试台等试验装置中的核心设备。交流1直接转矩控制电力测功机是使用三相交流发电机作为加载设备，异步电机由变频器提供可变频率的驱动电源，并精直接转矩控制是将

7、给定的电磁转矩与电机的实确控制其转矩和转速。与其它测功机相比，交流测际转矩相比较，经过简单的滞环控制，得到转矩的控功机具有功率容易控制、转矩和转速控制精度高、动制信号，然后，结合定子磁链控制信号，选择合适的态响应时间短、结构灵活多样、高效节能和可靠性高定子电压空间矢量，从而使异步电机的电磁转矩快等特点。在发动机台架或电机测试应用中，交流测速跟踪给定转矩，实现转矩的直接控制。在控制转中央高校基本科研业务费专项基金(2013JBM076)资助。原稿收到13期为2011年12月19日，修改稿收到Et期为2012年5月11日。·12

8、6·汽车工程2014年(第36卷)第1期矩的同时，也实现了磁链的控制，保证定子磁链在误会有很高的精度，而在转速高时的性能会有所下降。差规定的范围变化。整个控制系统包括磁链控制和在使用时可以将这两种磁链观测器结合起来，在转转矩控制两部分。速低时采用i-n模型，而在转速高时采用—i模型。1．1