感应电机矢量控制系统的仿真研究-南京信息工程大学学报.PDF

文章编号：１６７４７０７０（２０１０）０２０１２９０４ 感应电机矢量控制系统的仿真研究 １ １ ２ 张伟 　余莉 　鲁晨 摘要 ０　引言 根据感应电机矢量控制的基本原 Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 理，在分析异步电机数学模型的基础上， 采用电流滞环型 ＰＷＭ调速系统，基于 　　１９７１年由德国人 Ｂｌａｓｃｈｋｅ提出的矢量控制理论，在现代电气传 Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ构建了感应电机在 ＭＴ 坐标系下的仿真模型．通过稳态和动态 动领域得到了广泛的应用，并成为以交流电动机作为控制对象的交 仿真实验验证了模型的有效性和合理 ［１２］ 流变频调速系统的主流 ．矢量控制技术根据磁动势等效原则，应 性，所建模型动态性能良好，具有响应 用坐标变换将三相系统等效为二相系统，经过按磁场定向的同步旋 快、超调量小、抗干扰能力强等特点． 关键词 转变换实现了定子电流励磁分量与转距分量之间的解耦，从而达到 感应 电机；矢量控制；Ｓｉｍｕｌｉｎｋ； ［３］ 对交流电机的磁链和电流分别控制的目的 ．这样就可以将一台三 ＰＷＭ；仿真 相异步电机等效为直流电机来控制，从而获得了与直流调速系统同 中图分类号 ＴＰ３９１９ 样的静、动态性能．本文借助于Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的功能元件，将交流 文献标志码 Ａ 感应控制系统的功能单元模块化，介绍一种感应电机按转子磁场定 向的矢量控制系统的建模仿真方法，利用仿真模型，进行控制系统的 仿真实验． １　感应电机矢量控制系统的数学模型［４７］ ［４７］ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｖｅｃｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｉｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｔｏｒｓ 　　感应电机的矢量变化控制是要把交流电机模拟成直流电机，需 要通过坐标变换的方法推导出感应电机在按转子磁场定向旋转坐标 上的数学模型和转矩控制方程式．本文采用的是一种具有直轴和交 轴绕组的原形电机，并认为各类电机都可通过变换等效成原形电机， 从而形成双轴理论．二级原型电机如图１所示，其各绕组电压方程如 式（１）所示． 收稿日期 ２０１００１２５ 资助项目 江苏省高校自然科学基金（０８ＫＪ ４７０００１）；南京信息工程大学科研基金（０９ ＪＹ００３１） 作者简介 　　张伟，女，博士生，讲师，主要研究方向为电 力系统分析与控制．ｎｕｉｓｔｚｈａｎｇｗｅｉ＠１６３．ｃｏｍ １南京信息工程大学 信息与控制学院，南京， 图１　二极原形电机 ２１００４４ ２ 巴黎高科大学，巴黎 法国 Ｆｉｇ．１　Ａｒｃｈｅｔｙｐａｌｍｏｔｏｒ