freepeople性欧美熟妇, 色戒完整版无删减158分钟hd, 无码精品国产vα在线观看DVD, 丰满少妇伦精品无码专区在线观看,艾栗栗与纹身男宾馆3p50分钟,国产AV片在线观看,黑人与美女高潮,18岁女RAPPERDISSSUBS,国产手机在机看影片

正文內(nèi)容

基于simulink的永磁同步電機控制系統(tǒng)仿真設(shè)計畢業(yè)論文-資料下載頁

2025-06-19 12:39本頁面
  

【正文】 信號準確地控制電磁轉(zhuǎn)矩。仿效直流電機電流與同正交解耦可分別控制轉(zhuǎn)矩特性,講旋轉(zhuǎn)的電機磁通作為空間矢量的參考軸,利用旋轉(zhuǎn)坐標變換方法把定子電流變換為轉(zhuǎn)矩電流分量的激磁電流分量,相互正交,可以分別獨立控制,這種通過坐標變換重構(gòu)的電機模型可以等效為直流電機,從而像直流電機一樣實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩與磁通的準確控制。由于收到功率開關(guān)元件、永磁材料和驅(qū)動控制技術(shù)發(fā)展水平的制約,永磁同步電機最初都采用矩形波形式,在原理和控制方式上基本與直流電機系統(tǒng)類似,習(xí)慣稱為永磁同步電機。這種電機通過正弦電流和連續(xù)的轉(zhuǎn)子位置信號進行控制,理論上可獲得平衡轉(zhuǎn)矩。交流電機是一個非線性、強耦合的多變量系統(tǒng)。對于一般的三相交流電機,采用坐標變換,將三相交流繞組等效為兩相互相垂直的交流繞組或旋轉(zhuǎn)的兩相直流繞組,變換后系統(tǒng)變量之間得到部分解耦,從而使得系統(tǒng)分析和控制大為簡化。永磁同步電機的轉(zhuǎn)子勵磁永久磁鐵提供。永磁同步電機的氣隙長度在物理上是均勻的,但由于永磁材料的磁阻和鐵磁材料的磁阻不一樣,氣隙磁阻的分布并不均勻,通常 d 軸即磁極軸線的磁阻比 q 軸相鄰兩個磁極磁阻的中性線的磁阻大。永磁同步電機模型如圖,有四個輸入端,一個輸出端,其中 A,B ,C 鏈接三相電壓,輸入端 TM 接入機械轉(zhuǎn)矩信號。輸出端 M 用于測量和觀察同步電機的工作狀態(tài)圖 35 永磁同步電機模圖 36 永磁同步電機模型參數(shù)對話框永磁同步電機模型可工作在發(fā)電狀態(tài)或電動狀態(tài),它的工作方式取決于輸入機械轉(zhuǎn)矩極性,如果輸入機械轉(zhuǎn)矩為正,則工作在發(fā)電狀態(tài),如果輸入機械轉(zhuǎn)矩為負,則工作在電動狀態(tài)。永磁同步電機的電氣部分和機械部分都用二階狀態(tài)方程表示,并且模型假定定子磁通是爭先分布的,因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也是正弦的。永磁同步電機模型建立在兩相旋轉(zhuǎn)坐標系 dq 上,所有參數(shù)也是折算到旋轉(zhuǎn)坐標系上。電機方程如下:電路方程為: )*()*()( PLiRidriqdqdt ??? Lrpu qridqt ?????)(1??iipTe5.? 式中, 為 軸電成; 為定子繞組電阻; 為 軸Ldq、 、 Riqd、 、電流分量; 為 軸電壓分量; 為轉(zhuǎn)子角速度; 為極對數(shù);u、 、 r?p為電磁轉(zhuǎn)矩。Te機械方程: )T(1)*(t merFJrd???t?式中, 為轉(zhuǎn)子和負載的轉(zhuǎn)動慣量; 為轉(zhuǎn)子和負載的摩擦系數(shù); 為轉(zhuǎn)J ?子位置角; 為軸上機械轉(zhuǎn)矩。Tm第四章 永磁同步電機控制系統(tǒng)仿真設(shè)計 DQ 坐標系與 ABC 三相坐標系轉(zhuǎn)換在交流電機中三相對稱繞組通過三相對稱電流可以在電機氣隙中產(chǎn)生空間旋轉(zhuǎn)的磁場,在功率不變的條件下,按磁動勢相等原則,三相對稱繞組產(chǎn)生的空間旋轉(zhuǎn)磁場可以用兩相對稱繞組來等效,三相靜止坐標系和兩相靜止坐標系的變換原則建立了磁動勢不變情況下,三相繞組和兩相繞組電壓、電流和磁動勢之間的關(guān)系。這兩個變換都是定子側(cè)的電流旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)原則是,不論怎么變換其實都是一種遐想的坐標系,都只有原始的三相繞組,通三相電流。變換的目的是從中找出另外一個與電機轉(zhuǎn)矩有直接關(guān)系的“狀態(tài)量”——轉(zhuǎn)矩電流,來控制轉(zhuǎn)矩。實際矢量控制時,這一切變換都是在計算機里完成,最后又通過控制三相電流的,但此時的三相電流給定值可以保證這個“狀態(tài)量”是我想要的那個數(shù)值。為什么非要交換呢,因為要對電機進行控制(速度控制) ,使電機按照我們的意圖去運轉(zhuǎn),必須控制加到電機轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩,而轉(zhuǎn)矩與三相電流之間的直接對應(yīng)關(guān)系是沒法直接寫出來的,只有通過變換,才可以清楚地找出這個對應(yīng)關(guān)系。圖 43 定子靜止三相到靜止兩相的轉(zhuǎn)圖 44 靜止兩相到旋轉(zhuǎn)兩相的變換A clarke 變化claeke 變換是從固定的定子三相坐標 (繞線繞的時候,三相坐標就OABC已經(jīng)形成)到固定的兩相坐標(假想的, 的 軸與三相的 A 軸重合) 。??變換的原則:兩者的磁場(磁動勢)完全等效,磁動勢等于電流與匝數(shù)的乘積。 (如果是電流的變換就不需要乘了)則有 (41))176。120cos(N176。120cosN332 ????iii CBA? (42)nn0?式中 和 分別是兩相繞組和三相繞組的有效匝數(shù)。23 (43)????????iiiCBA21N2? (4?ii CB3023?4)矩陣形式是: (4??????????????iii CBA2301N23??5)因為要確定 和 ,必須想個辦法。開始時我認為 匝數(shù)比大一些,23 2兩相電流值小一些,反之,電流值大一些。后來發(fā)現(xiàn)其實 就不存在,因此,N必須把這兩個匝數(shù)放在矩陣內(nèi)部。求出這兩個數(shù)。這樣做是通過確定匝數(shù)比,使得在兩種坐標系下電流矢量相等則磁動勢矢量也相等,這樣就避開了匝數(shù)的干擾??紤]到矩陣變換中正交變換不改變矢量的長度。希望中間變換矩陣具有這一性質(zhì)。則中間變換矩陣應(yīng)該是正交矩陣的部分行。因為轉(zhuǎn)換矩陣不是方陣,不能求逆。添加零軸電流坐標 ,轉(zhuǎn)換矩陣添加i0與線性無關(guān)的行。變換為: (46)???????????????????? iiCiiKii BABA2301N230??利用 ,即 得 (47)CT1??EE???????????????3K02N3得 ,可以去掉沒有用處的第三行21,3N2?KClarke…..變換: …………… (48)??????????????iii CBA230132??這就是 clarke 正變換,它唯一確定了從三相到兩相之間為使磁場相同,電流值的變換。Clarke…..逆變換: ……….…(49)????????????????iiiCBA ??2301B Park 變換Park 變換是從靜止的兩相坐標系到固定在轉(zhuǎn)子上的運動兩相坐標系之間的轉(zhuǎn)換。這個好理解,直接寫出就可以。Park…….變換: ………………(4??????????????iissTM???coin10)Park…..逆變換: ……………..(4?????????????ii TMss??coin11)電機控制電機的速度是通過在電機定子三相繞組中通入合適的交流電壓,產(chǎn)生粗長,最終在轉(zhuǎn)子上施加扭矩,使轉(zhuǎn)子帶動負載旋轉(zhuǎn)的。大家知道:轉(zhuǎn)子連同負載是一個慣性環(huán)節(jié),如果能夠控制施加給轉(zhuǎn)子的扭矩,則可以隨意控制電機的轉(zhuǎn)速。因此, “施加扭矩”就成了一個關(guān)鍵的狀態(tài)量。從物理模型來講,驅(qū)動器只能調(diào)控三相電壓(或說電流) ,通過檢測也只能檢測出每個相的電流。也就是說,驅(qū)動器可以精確地控制每個相的電流,在正負額定電流之間按需分配。 PI 調(diào)節(jié)器正確選取 PI 調(diào)節(jié)器的比例增益和積分增益,直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定性、快速性和準確性。比例積分調(diào)節(jié)器有兩個動態(tài)參數(shù);比例增益 和積分增益 。對于偏差Kpi信號,如果只調(diào)節(jié) ,雖然調(diào)節(jié)系統(tǒng)響應(yīng)速度快,沒有滯后現(xiàn)象,但有靜差;Kp如果只調(diào)節(jié) ,雖然調(diào)節(jié)系統(tǒng)響應(yīng)速度慢,有滯后現(xiàn)象,但沒有靜差;因此,i對于比例增益 和積分增益 ,一般都采用組合使用。比例調(diào)節(jié)器將輸入的pi偏差信號放大輸出,同時通過積分調(diào)節(jié)器將輸入的偏差信號按時間逐漸積累從而消除靜差,實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。圖 45 PI 調(diào)節(jié)器控制原理流程圖線性系統(tǒng)的性能指標決定于系統(tǒng)本身的特性,而與輸入信號的大小無關(guān),同一個線性系統(tǒng)對不同幅值階躍輸入的瞬態(tài)響應(yīng)間的區(qū)別,僅在于幅值成比例地變化,響應(yīng)時間完全相同,單位階躍輸入瞬態(tài)響應(yīng)特性曲線,其中各參數(shù)含義如下:(1)延遲時間 ,相應(yīng)曲線第一次達到穩(wěn)定值的一半所需的時間;td(2)上升時間 ,相應(yīng)曲線從穩(wěn)態(tài)值的 10%上升到 90%~100%所需的時間;r(3)峰值時間 ,相應(yīng)曲線到達第一個峰值所需的時間;tp(4)最大超調(diào)量 ,從 1 開始計算相應(yīng)曲線的最大超調(diào)值;M(5)調(diào)整時間 ,在相應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)線上,用穩(wěn)態(tài)值的百分數(shù)作為一個允許ts范圍,相應(yīng)曲線第一次到達并保持在這一允許誤差范圍所需的時間;(6)靜差 ,指動態(tài)過程終了時,被調(diào)參數(shù)的穩(wěn)定值與給定值之差,可ΔXs正可負,靜差用 表示,數(shù)值大小由生產(chǎn)過程所要求的精度來確定,如果=0,為無差調(diào)節(jié),如果 0,為有差調(diào)節(jié),靜差屬于調(diào)整精度的一個s s重要指標。圖 46 性能指標的階躍響應(yīng)曲線PI 調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)為: (412)SsipCK)(G??兩個運算放大器傳遞函數(shù)為: (413)sssinC CR)(E)( 21120??比較(1) 、 (2)得: (414) RK12?p (4i15)三運算放大器的傳遞函數(shù)為: (4sss iinC CR)(E)(G2120???16)因此 PI 控制器參數(shù)與電路原件參數(shù)關(guān)系為: (4RK12p17) (4Cii?18)電路的優(yōu)點的 和 的值之間相互獨立;但不論哪種電路, 的值都Kpi Ki與電容值成倒數(shù)關(guān)系,有效的 PI 控制設(shè)計一般要求小的 值,因此我們必須i再次注意不符合實際的大電容值。校正系統(tǒng)的前向通道傳遞函數(shù)為: (4)2()K()(G(s)2??niPnPC SSωS???19)顯然 PI 控制器的作用為:1 在前向通道傳遞函數(shù) 處增加了一個零點。pis?2 在前向通道傳遞函數(shù) S=0 處增加了一個零點,這說明控制系統(tǒng)從 1 型變?yōu)?2 型。因此,原始系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差可以得以改善,即如果響應(yīng)的穩(wěn)態(tài)誤差為常數(shù),PI 控制將會減小到 0。如果參考輸入是斜坡函數(shù),前向通道傳遞函數(shù)為式(3)的控制系統(tǒng)會產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)誤差。但因為系統(tǒng)是三階的,它可能臂二階系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)形更差,甚至如果和 的值選擇不當(dāng)系統(tǒng)會變得不穩(wěn)定。Kpi系統(tǒng)加入 PI 控制器后,從 1 型系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為 2 型系統(tǒng),對于穩(wěn)定的 2 型系統(tǒng),在斜坡信號響應(yīng)時輸出穩(wěn)態(tài)誤差一直為零, 不再對控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差有Kp影響?,F(xiàn)在的問題就是選擇合適的值才能夠得到滿意的瞬態(tài)響應(yīng)。 利用 SIMULINK 構(gòu)建 PMSM 控制系統(tǒng)仿真模型應(yīng)用 MATLAB/Simulink 與電氣傳動仿真的電氣系統(tǒng)模塊庫建立了分別基于電流滯環(huán)控制和三角載波比較跟蹤控制的 PMSM 系統(tǒng)矢量控制仿真結(jié)構(gòu)圖,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為 PI 型;速度給定值與實際電角速度相比較后經(jīng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器,輸出為交軸電流參考值,直軸電流給定值。經(jīng) dq/abc 坐標變換得到三相電流給定值,相電流給定信號與相電流反饋信號相比較,經(jīng)過電流調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)和PWM 產(chǎn)生電路控制逆變器的 PWM 型號,從而控制電機的三相電流。基于上述永磁同步電動機在 dq 坐標系中的狀態(tài)空間模型。采用電力系統(tǒng)模型庫,可建立 PMSM 控制系統(tǒng)的仿真模型。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器為 PI 型,積分常數(shù)取 ,比例常數(shù)為 50,飽和限制的正負幅值為 30,其功能為解決由于轉(zhuǎn)矩波動引起的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩問題,使轉(zhuǎn)速幾乎無靜差。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出量 dp/abc 坐標變換,得到 abc 三相定子電流的給定,作為電流調(diào)節(jié)器(PWM 逆變器)的輸入。電流調(diào)節(jié)器即為三相電流源型逆變器,采用滯環(huán)電流控制方法,實現(xiàn)電流逆變,應(yīng)用 PWM 控制技術(shù)的變壓變頻器都是電壓源型的,它可以按需要方便的控制其輸出電壓,對于交流電動機,實際應(yīng)該保證的應(yīng)是正弦波電流,因為只有在交流電動機繞組中通入三相平衡的正弦電流才能使合成的電磁轉(zhuǎn)矩為恒定值,不含脈動成分。因此,若能對電流實行閉環(huán)控制,以保證其正弦波形,顯然將比電壓開環(huán)控制獲得更好的性能。電流控制的精度與滯環(huán)的寬度有關(guān),同時還受到功率開關(guān)器件允許開關(guān)頻率的制約。當(dāng)環(huán)寬 2h 選的較大時,可降低開關(guān)頻率,但電流波形失真較多,諧波分量高;如果環(huán)寬太小,電流波形雖然較好,卻使開關(guān)頻率增大了,這是一對矛盾的因素。實際中,應(yīng)在充分應(yīng)用器件開關(guān)頻率的前提下,正確的選擇盡可能小的環(huán)寬。根據(jù)電流偏差的符號相應(yīng)地直接輸出+155V,然后采用可控電壓源模塊將此僅有數(shù)學(xué)意義的 SIMULINK 信號轉(zhuǎn)化為具有電氣意義的電壓信號,送入PMSM 的定子遭阻輸入 ABC 連接三相電壓,輸入端接入機械轉(zhuǎn)矩信號。輸出端用于測量和觀察 PMSM 的工作狀態(tài)。PMSM 輸出為矢量。有 PMSM Measurement Demux 模塊分解為 10 個標量輸出( 1~3 為三相電流 ,4Icb、a和 5 為 ,6 和 7 為 ,8 為點角速度 ,9 為電角度 ,10 為電Idq、 udq、 ?eθe磁轉(zhuǎn)矩 ) ,值得注意的是,電氣系統(tǒng)模型庫要求系統(tǒng)中至少有一個測量環(huán)節(jié)。Te 仿真結(jié)果該系統(tǒng)的電流限幅值設(shè)為 30A,系統(tǒng)空載啟動,在 時突然加負載轉(zhuǎn)矩 。在轉(zhuǎn)速給定值為 400rad/s 及負載突變的情況下,對該系統(tǒng) SIMULINK模型進行仿真,得到轉(zhuǎn)矩和三相電流的曲線如圖 47 和圖 48 所示。仿真結(jié)果表明:系統(tǒng)輸出能夠較快地跟隨輸入,具有較好的穩(wěn)定性,同時也表明該系統(tǒng)具有較強的抗干擾性和魯棒性。具有一定的使用價值。圖 410 為系統(tǒng)在開環(huán)情況時,負載突變對轉(zhuǎn)速的影響,可以看到這時的轉(zhuǎn)速無法
點擊復(fù)制文檔內(nèi)容
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
文庫吧 www.dybbs8.com
備案圖鄂ICP備17016276號-1