異步電動(dòng)機(jī)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(guò)加減速限制環(huán)節(jié)使階躍輸入時(shí)實(shí)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(guò)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(gè)開(kāi)關(guān)器件組成的橋式三相逆變器有八中開(kāi)關(guān)狀態(tài)，可以得到六個(gè)互差60度得電壓空間矢量和兩個(gè)零矢量。直接轉(zhuǎn)矩控制采用兩個(gè)滯環(huán)控制器，分別比較定子給定磁鏈和實(shí)際磁鏈、給定轉(zhuǎn)矩和實(shí)際轉(zhuǎn)矩的差值，然后，根據(jù)這兩個(gè)差值查詢逆變器電壓矢量開(kāi)關(guān)表得到需要加在異步電動(dòng)機(jī)上的恰當(dāng)?shù)碾妷洪_(kāi)關(guān)矢量，最后通過(guò)PWM逆變器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。(3)所加零電壓矢量時(shí)，轉(zhuǎn)矩不變。轉(zhuǎn)矩的變化趨勢(shì)，將只取決于轉(zhuǎn)矩角的變化趨勢(shì)。假設(shè)某一時(shí)刻定子磁鏈?zhǔn)噶繛椋?dāng)施加電壓矢量，時(shí)，定子磁鏈幅值增加；當(dāng)施加電壓矢量、時(shí)，定子磁鏈幅值減小；當(dāng)施加零電壓矢量時(shí)，定子磁鏈為零。(2)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻依次給出定子電壓空間矢量。(其頂點(diǎn)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(yùn)動(dòng)。如果用符號(hào)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(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)狀態(tài)“1”至“6”；另一類是零電壓狀態(tài)，它對(duì)應(yīng)于開(kāi)關(guān)狀態(tài)“0”和“7”，對(duì)于外部負(fù)載來(lái)說(shuō)，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(gè)另一個(gè)斷開(kāi)，所以三相開(kāi)關(guān)有=8種可能的開(kāi)關(guān)組合。它省掉了復(fù)雜的矢量變換運(yùn)算與電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的簡(jiǎn)化處理過(guò)程，控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制手段直接，信號(hào)處理的物理概念明確。它的控制即直接又簡(jiǎn)單。(4)直接轉(zhuǎn)矩控制強(qiáng)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(chǎng)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(cè)出來(lái)。實(shí)際應(yīng)用表明，采用直接轉(zhuǎn)矩控制的異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)，電機(jī)磁場(chǎng)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(dòng)的電機(jī)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(guó)魯爾大學(xué)的德彭布羅克（Depenbrock）教授首先取得了實(shí)際應(yīng)用的成功。本文分析異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,提出了一種基于MATLAB/, 得到一個(gè)完整的異步電動(dòng)機(jī)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(gè)任務(wù)的完成離不開(kāi)自己的努力，更離不開(kāi)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(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力，并再次認(rèn)識(shí)到及時(shí)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(dòng)機(jī)的參數(shù)：460V，60Hz，2對(duì)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(kāi)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(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)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(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，要求學(xué)生更多實(shí)踐方案，解決目前學(xué)生課程設(shè)計(jì)過(guò)程中普遍存在的缺乏動(dòng)手能力的現(xiàn)象. 《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》是繼《電機(jī)與拖動(dòng)基礎(chǔ)》和《運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)》課程之后開(kāi)出的實(shí)踐環(huán)節(jié)課程，其目的和任務(wù)是訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用已學(xué)課程的基本知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行電機(jī)調(diào)速技術(shù)和設(shè)計(jì)工作,掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試和應(yīng)用電路設(shè)計(jì)、分析及調(diào)試檢測(cè)。期間，我曾遇到過(guò)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(duì)調(diào)試中出現(xiàn)的錯(cuò)誤和警告的分析和排除等等。在運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)單、控制手段直接、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，正在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大的作用。關(guān)鍵詞:異步電機(jī)；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(duì)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(xiàn)………………………………………………………………..17附錄I………………………
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