畢業(yè)論文基于matlab異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真(已修改)
2025-07-06 19:48 本頁面
【正文】 matlab——轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真畢業(yè)論文基于Matlab轉(zhuǎn)差頻率控制的 矢量控制系統(tǒng)的仿真概述：常用的電機(jī)變頻調(diào)速控制方法有電壓頻率協(xié)調(diào)控制(即v／F比為常數(shù))、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制等。其中，矢量控制是目前交流電動(dòng)機(jī)較先進(jìn)的一種控制方式。它又有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的、無速度傳感器和有速度傳感器等多種矢量控制方式。其中基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式是在進(jìn)行U／f恒定控制的基礎(chǔ)上，通過檢測(cè)異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際速度n，并得到對(duì)應(yīng)的控制頻率f，然后根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩，分別控制定子電流矢量及兩個(gè)分量間的相位，對(duì)輸出頻率f進(jìn)行控制的。采用這種控制方法可以使調(diào)速系統(tǒng)消除動(dòng)態(tài)過程中轉(zhuǎn)矩電流的波動(dòng)，從而在一定程度上改善了系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)它又具有比其它矢量控制方法簡便、結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高等特點(diǎn)。 Simulink仿真系統(tǒng)是Matlab最重要的組件之一，系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)的模型庫，能夠幫助用戶在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建新的模型庫，描述、模擬、評(píng)價(jià)和細(xì)化系統(tǒng)，從而達(dá)到系統(tǒng)分析的目的。在此利用Matlab／Simulink軟件構(gòu)建了轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，并對(duì)此仿真模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。 矢量控制是目前交流電動(dòng)機(jī)的先進(jìn)控制方式，一般將含有矢量交換的交流電動(dòng)機(jī)控制都稱為矢量控制，實(shí)際上只有建立在等效直流電動(dòng)機(jī)模型上，并按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)準(zhǔn)確定向地控制，電動(dòng)機(jī)才能獲得最優(yōu)的動(dòng)態(tài)性能。轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單且易于實(shí)現(xiàn)，控制精度高，具有良好的控制性能、因此，早起的矢量控制通用變頻器上采用基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式。基于此，本文在Mtalab/Simulink環(huán)境下對(duì)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。1轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)由于異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。轉(zhuǎn)差頻率矢量控制是按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的間接矢量控制系統(tǒng)，不需要進(jìn)行復(fù)雜的磁通檢測(cè)和繁瑣的坐標(biāo)變換，只要在保證轉(zhuǎn)子磁鏈大小不變的前提下，通過檢測(cè)定子電流和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)角速度，通過兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(MT坐標(biāo)系)上的數(shù)學(xué)模型運(yùn)算就可以實(shí)現(xiàn)間接的磁場(chǎng)定向控制。其控制的基本方程式如下： usa Rs+LsP 0 LmP 0 isa usb = 0 Rs+LsP 0 LmP isbura LmP ωLm Rr+LrP ωLr ira urb ωLm Lm ωLr Rr+LrP irb 式中：usa，usb，ura，urb為定、轉(zhuǎn)子在MT軸上的電壓分量；Ls為定子自感；Lr為轉(zhuǎn)子自感；Lm為定、轉(zhuǎn)子互感；ω1為定子角頻率、ωs為轉(zhuǎn)差角頻率；P為微分算子；Rs，Rr為定、轉(zhuǎn)子電阻。 磁鏈方程為： ψsa Ls 0 Lm 0 isa ψsb = 0 Ls 0 Lm isbψra LmP ωLm Rr+LrP ωLr ira ψrb 0 Lm 0 Lr irb 式中：ψsa，ψra 為定、轉(zhuǎn)子磁鏈勵(lì)磁分量；ψsb，ψrb為定、轉(zhuǎn)子磁鏈轉(zhuǎn)矩分量；160
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