異步電動機直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)仿真-全文預(yù)覽
【正文】 定幅值。轉(zhuǎn)速給定N*經(jīng)過加減速限制環(huán)節(jié)使階躍輸入時實際轉(zhuǎn)速給定有一定的上升和下降斜率，轉(zhuǎn)速反饋N經(jīng)過低通濾波與N*得到轉(zhuǎn)速偏差（N*N）。直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)采用6個開關(guān)器件組成的橋式三相逆變器有八中開關(guān)狀態(tài)，可以得到六個互差60度得電壓空間矢量和兩個零矢量。直接轉(zhuǎn)矩控制采用兩個滯環(huán)控制器，分別比較定子給定磁鏈和實際磁鏈、給定轉(zhuǎn)矩和實際轉(zhuǎn)矩的差值，然后，根據(jù)這兩個差值查詢逆變器電壓矢量開關(guān)表得到需要加在異步電動機上的恰當(dāng)?shù)碾妷洪_關(guān)矢量，最后通過PWM逆變器來實現(xiàn)對異步電動機的控制。(3)所加零電壓矢量時，轉(zhuǎn)矩不變。轉(zhuǎn)矩的變化趨勢，將只取決于轉(zhuǎn)矩角的變化趨勢。假設(shè)某一時刻定子磁鏈?zhǔn)噶繛椋?dāng)施加電壓矢量，時，定子磁鏈幅值增加；當(dāng)施加電壓矢量、時，定子磁鏈幅值減??；當(dāng)施加零電壓矢量時，定子磁鏈為零。(2)在適當(dāng)?shù)臅r刻依次給出定子電壓空間矢量。(其頂點在邊S1上)，如果逆變器加到定子上的電壓空間矢量為(010)，則根據(jù)式子，定子磁鏈空間矢量軌跡，朝著電壓空間矢量(010)所作用的方向運動。如果用符號表量， Us2（110） Us1(100)Us2(110)Us3(010) Us4(011)Us5(001)Us6(101)。這7種不同的電壓狀態(tài)也分為兩類：一類是6種工作電壓狀態(tài)，它對應(yīng)于開關(guān)狀態(tài)“1”至“6”；另一類是零電壓狀態(tài)，它對應(yīng)于開關(guān)狀態(tài)“0”和“7”，對于外部負(fù)載來說，輸出的電壓都為零，所以統(tǒng)稱為零電壓狀態(tài)。由于Sa與Sa、Sb與Sb、Sc與Sc之間互為反向，即一個另一個斷開，所以三相開關(guān)有=8種可能的開關(guān)組合。它省掉了復(fù)雜的矢量變換運算與電動機數(shù)學(xué)模型的簡化處理過程，控制結(jié)構(gòu)簡單，控制手段直接，信號處理的物理概念明確。它的控制即直接又簡單。(4)直接轉(zhuǎn)矩控制強調(diào)的是轉(zhuǎn)矩的直接控制效果。(2)直接轉(zhuǎn)矩控制的磁場定向采用的是定子磁鏈軸，只要知道定子電阻就可以把它觀測出來。實際應(yīng)用表明，采用直接轉(zhuǎn)矩控制的異步電動機調(diào)速系統(tǒng)，電機磁場接近圓形，諧波小，損耗低，噪聲及溫升均比一般逆變器驅(qū)動的電機小得多。直接轉(zhuǎn)矩控制思想于1977年ABPiunkett在IEEE雜志上首先提出，1985年由德國魯爾大學(xué)的德彭布羅克（Depenbrock）教授首先取得了實際應(yīng)用的成功。本文分析異步電動機數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,提出了一種基于MATLAB/, 得到一個完整的異步電動機控制系統(tǒng)的仿真模型在仿真模型中,定子磁鏈控制器電磁轉(zhuǎn)矩控制器均采用雙電平方式, 仿真結(jié)果證明了該方案的合理性和有效性。整個任務(wù)的完成離不開自己的努力，更離不開指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和幫助，我也因此提高了自身仿真研究的能力，發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力，掌握和運用專業(yè)知識的能力，并再次認(rèn)識到及時與老師和同學(xué)交流和溝通的重要性。二、已知技術(shù)參數(shù)和條件 異步電動機的參數(shù)：460V，60Hz，2對極，Rs=，Lls=，Rr=，Llr=,Lm=,J=，變器直流電源510V,Ls=,Lr=,Tr= 三、任務(wù)和要求1. 完成主電路的參數(shù)設(shè)置和仿真2. 完成開關(guān)控制模塊的仿真3. 控制策略采用直接轉(zhuǎn)矩控制，結(jié)合主電路完成系統(tǒng)仿真。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計，要求學(xué)生更多實踐方案，解決目前學(xué)生課程設(shè)計過程中普遍存在的缺乏動手能力的現(xiàn)象. 《運動控制系統(tǒng)課程設(shè)計》是繼《電機與拖動基礎(chǔ)》和《運動控制系統(tǒng)》課程之后開出的實踐環(huán)節(jié)課程，其目的和任務(wù)是訓(xùn)練學(xué)生綜合運用已學(xué)課程的基本知識，獨立進行電機調(diào)速技術(shù)和設(shè)計工作,掌握系統(tǒng)設(shè)計、調(diào)試和應(yīng)用電路設(shè)計、分析及調(diào)試檢測。期間，我曾遇到過很多困難，比如系統(tǒng)仿真模型的正確建立，模型參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整，系統(tǒng)模型的模塊化調(diào)試，以及對調(diào)試中出現(xiàn)的錯誤和警告的分析和排除等等。在運動控制系統(tǒng)中，直接轉(zhuǎn)矩控制作為一種新型的交流調(diào)速技術(shù)，其控制思想新穎、控制結(jié)構(gòu)簡單、控制手段直接、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，正在運動控制領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用。關(guān)鍵詞:異步電機；直接轉(zhuǎn)矩控制；MATLAB仿真目 錄摘要……………………………………………………………………I1直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)概述……………………………………………….12 直接轉(zhuǎn)矩控制的理論基礎(chǔ)…………………………………………3……………………………………………………………3………………………………………………………3 電壓空間矢量對定子磁鏈的影響…………………………………5……………………………63直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的建模與仿真………………………………..7…………………………………………………7………………………………………………….8……………………………………………………..8………………………………………………9………………………………………10…………………………………………11………………………………………………………11……………………………………………………………12……………………………………………………124仿真結(jié)果及其分析…………………………………………………..145總結(jié)…………………………………………………………………..16參考文獻………………………………………………………………..17附錄I………………………
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