基于matlab∕simulink交流異步電機矢量控制系統(tǒng)

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1、第22卷第15期電子設計工程2014年8月Vo1．22No．15ElectronicDesignEngineeringAug．2014基于Matlab／Simulink的交流異步電機矢量控制系統(tǒng)張文哲，。(1．上海理工大學上海200093；2．德國科堡應用科技大學巴伐利亞州科堡96450)摘要：著眼于討論交流異步電機的矢量控制方法，在了解以及分析了交流異步電機的數(shù)學模型和調(diào)頻控制原理的基礎上，設計了一種電機的矢量控制方法以及建立模型并進行仿真。利用Matlab／Simulink的強大建模仿真功能。設計了各個功能模塊，如：ACR模塊、ASR模塊，PI調(diào)節(jié)模塊、坐標轉(zhuǎn)換模塊、磁通

2、計算模塊等。并且整合這些獨立的模塊成為一個矢量控制調(diào)速系統(tǒng)。仿真實驗結(jié)果證明了該模型設計的合理性有效性。實驗圖表數(shù)據(jù)表明該建模方法能達到準確控制調(diào)速系統(tǒng)的要求關(guān)鍵詞：交流異步電機；Madab；矢量控制；建模仿真中圖分類號：TN7文獻標識碼：A文章編號：1674-6236(2014)15—0165-03ACasynchronousmotorvectorcontrolsystembasedonMatlab／SimulinkZHANGWen．zhe1,(1．UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，Chin

3、a；2．HochschuleCoburg，Coburg96450，Gemmny)Abstract：Thisshortessaycomeupwithamodelingme~odaboutvectorcontrolsystemofACasynchronousmotorbasedonmathematicalmodelofACmotor．Designedsimulationmodelismadeupbymanyindependentfunctionmodule，like：ACRmodule，ASRmodule，PIregulatormodule，Coordinatetransform

4、ationmodule，MagneticfluxcalculationmoduleandSOon．Thesimulationexperimentmakeclearthatthismodel’Smethodisaccurate，easytorealizeanduse．Thismodelprovideacheckingmethodandresearchmeansforpopularizingvectorcontrolsystemusedinindustryfield．Keywords：ACasynchronousmotor；Matlab；vectorcontrol；modelin

5、gandsimulation隨著科技的發(fā)展．工業(yè)生產(chǎn)中對電機控制系統(tǒng)的性能要坐標系)的變換矩陣為如下公式：求不斷變高。因此．建立性能優(yōu)越的交流異步電機控制系統(tǒng)JJ『cos0sinO]ll的模型成為電機研究領域急需解決的一個關(guān)鍵問題。文中利【廠【一sinOcosOJ【iBJ用Matlab／Simulink的強大建模仿真功能，提出了一種電機的1．2交流異步電機的數(shù)學模型矢量控制方法以及建立了模型并進行仿真fl1。在矢量控制過程中交流異步電機的物理模型如圖1所示。其中電機的定子三相繞組軸線A、B、C是固定在電機內(nèi)1交流異步電機數(shù)學模型的建立部的，把A軸作為一個參考坐標軸．則轉(zhuǎn)子繞組

6、a,b、C隨著L1矢量控制系統(tǒng)中的坐標變換轉(zhuǎn)子進行旋轉(zhuǎn)，0為空間角位移變量[31。三相電流、ii和兩相垂直的電流通過異步電機的定子部分。這兩種電流之間存在著矢量變換關(guān)系。在三相∞定子坐標系下，電機的定子電流“、、i可以經(jīng)過3／2坐標變換等效成兩相靜止坐標系下的交流電流、。然后通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)變換(根據(jù)轉(zhuǎn)子磁場定向原理)，即等效成直流電流i、一(同步旋轉(zhuǎn)坐標系情況下)。變換矩陣(3，2變換)為：從系(兩相靜止坐標系)變換到d,q系(兩相旋轉(zhuǎn)圖1交流異步電機物理模型Fig．1PhysicalmodelofACasynchronousmotor收稿日期：2013—09—13稿件編號：

7、201309097作者簡介：張文哲(1989一)，男，浙江德清人，碩士。研究方向：電氣工程、控制工程、傳感測量技術(shù)?！?65-《電子設計工程)2014年第15期2交流異步電機矢量控制原理2．1矢量控制的控制思路在設計過程中模擬直流電機的控制手段，計算得到直流電機的控制量，然后經(jīng)過對應的坐標反變換，那么利用這樣的過程就能夠簡單的控制交流異步電機了。這樣的過程是根據(jù)交流異步電機經(jīng)相應的坐標變換可等效為直流電機的原理而來的。因此通過此類的坐標變換而實現(xiàn)的控制系統(tǒng)就稱為矢量控制變換系統(tǒng)，亦或簡稱為矢量控制系統(tǒng)