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1、基于Matlab／Simulink异步电机矢量控制系统仿真XXX（江南大学物联网工程学院无锡·中国214122）摘要：针对异步电机交流调速系统的特点，采用了直接转矩控制（DTC）交流变频调速方案。直接对电机定子磁链和电磁转矩进行控制，避免了矢量控制中复杂的变换和参数运算，使控制结构变得十分简单。应用MATLAB/Simulink对直接转矩控制的定子磁链近似圆形控制的方法进行了仿真，从理论上证明了这种方法的可行性，并且对仿真波形进行分析，验证系统的正确性．关键词：直接转矩；MATLAB/Simuli
2、nk；异步电动机中图分类号：TM30文献标识码：AAbstract：InviewofthecharacteristicsofstorageAsynchronousmotordrivesystemusinganadvancedACfrequencyconverterprogram:DirectTorqueControl(DTC),whichdirectlytocontrolthemotorstatorfluxandtorque,themethodofDTCavoidthecomputationalc
3、omplexityofthetransformationparameters,whichcontrolstructureisverysimple.ThesimulationmodelsofapproximatecirclefluxcontrolsystemarepresentedbasedontheapplicationofMATLAB/Simulinkbytheauthor.Thefeasibilityandcorrectnessofthismethodaretestifiedintheorya
4、ndthecorrelativewaveformswhichcanexplaintheadvantageofsystemarecaptured.Keywords：DTC,MATLAB/Simulink,Asynchronousmotor1引言德国鲁尔大学MDepenbrock教授于1985年首次提出了直接转矩控制(DTC)理论。该理论的核心是摒弃了矢量控制技术中过于繁杂的解耦思想，简单地借助三相定子电压和电流在静止坐标系中直接计算磁链和转矩，与给定值进行比较后，再通过两点式或多点式调节控制实现高性
5、能的调速控制。它在很大程度上解决了矢量控制中计算控制复杂、特性易受电动机参数变化的影响、实际性能难于达到理论分析结果等一些重大问题。直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型、控制电动机的磁链和转矩，不像矢量控制，将交流电动机与直流电动机作比较、等效和转化，更不需要模仿直流电动机的控制而要求利用解耦后的简化交流电动机数学模型来实现对转矩的间接控制，使系统结构变得十分简单，更为容易实现。2异步电动机在两相静止坐标系下数学模型异步电动机在两相静止坐标系（坐标系）下的数学模型是在任意速旋转坐
6、标系下数学模型当转速等于零时的特例。当=0时,=,即转速的负值。数学模型由以下方程表述(1)磁链方程(2-1)式中:，，，——dq子磁链的两个分量；,,,——dq系下定子电流与转子电流的两个分量；——定子与转子同轴等效绕组间的互感；——定子等效两相绕组的自感；——转子等效两相绕组的自感；(2)电压方程(2-2)式中:，，，——dq坐标定子电压与转子电压的两个分量；,——电阻；,——dq坐标系分别相对于定子,转子的角速度；,,,,,,——同上。(3)转矩方程(2-3)式中:——电动机转矩；——电动机
7、极对数；,,,,——同上(4)运动方程(2-4)式中:——负载转矩；——电动机转速；——电动机转动惯量；,——同上以上构成异步电动机在两相静止坐标系下的数学模型3异步电机直接转矩控制的原理3.1直接转矩控制原理直接转矩控制是为电压源型PWM逆变器传动系统提出的一种先进的转矩控制技术，基于该技术的传动系统性能可与矢量控制的异步电动机传动系统性能相媲美。该控制方案的原理是通过查表的方法以选择合适的电压空间矢量，从而实现异步电动机传动系统转矩和磁链的直接控制。其控制原理如下：首先，在三相静止坐标系下，将
8、电磁转矩表示为电动机定子磁链和转子磁链的函数：(3-1)式中:,——定子磁链、转子磁链；,,——定子电感、转子电感、定子转子之间的互感；——电动机极对数；——电磁转矩；——转矩角，即定子磁链与转子磁链之间的夹角；在电动机实际运行中，保持定子磁链幅值为额定值，以便充分利用电动机铁心；转子磁链幅值由负载决定。通过控制定子磁链与转子磁链之间的夹角即转矩角可以控制电动机的转矩。在直接转矩控制中，其基本控制方法就是通过选择电压空间矢量来控制定子磁链的旋转速度，控制定子磁链走走停停，以改变定子
