矢量控制仿真补充

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1、.1矢量控制的发展与现状1.1矢量控制产生的背景精细化学品中含有多种脂类和蛋白质类粘稠状高分子化合物，生产过程中，由1.2矢量控制技术的发展矢量控制概念的提出在电机控制方面的研究是突破性的。限于当初的技术条件系统的整体结构得到大大简化，为设计某些结构复杂高性能的矢量控制系统提供了有效的技术保障。综上所述，没有电力电子技术的巨大发展，就不可能将1.3矢量控制技术的研究现状发达国家的科技人员在矢量控制领域的研究走在前沿，其研究成果为矢量控制的发展作出巨大贡献。欧洲是矢量控制技术的发源地，其研究水平一直处于世界先进行列。上世纪八九十年代欧洲在电气工

2、程方面的论文集中，与矢量控制相关的论文占很大一部分，其中Siemens公司和一些德国高校研究人员做出的贡献尤为突出，他们主要的贡献在于微型处理器的应用取得较大突破，使矢量控制真正进入实用化阶段。亚洲范围内日本在矢量控制领域一直处于领先水平，早在70年代初欧洲的相关研究成果就被带入日本国内，并有大量译文在刊物上发表，此后各科研机构在此基础上逐步探索，形成了具有自身优势的控制理论，主要集中在解耦控制、速度与磁链观测及参数自设定等方面，并有大量相关论文、专利出现。大约在此后十年内，安川电机、三菱电气及东芝等日本著名企业在相关领域的技术研究和产品开发

3、积累了丰富经验，并取得较大优势。到目前为止，矢量控制相关技术研究已取得巨大成就，具体来说主要体现在如下几个方面：（1）为降低电机布线复杂度、提高系统稳定性，近年对无速度传感器控制的研究逐渐增多；（2）电机运行过程中环境因素造成电机参数改变，为减少由此引起的误差，电机参数识别与跟踪的研究越来越引起技术人员的兴趣；（3）随着高铁、动车的飞速发展，市场对大容量异步电机的需求量增多，因此国家对大容量电机矢量控制系统的研究力度明显加大。在矢量控制技术研究方面，欧、美、日走在了世界的前列，在上述三个发展方向上，这三个国家或地区各有优劣。欧洲的优势在于大容

4、量电机控制方面的研究，许多著名企业很早将大量精力投入于大功率电机车控制领域-..，且其相关产品的性价比逐渐提高，在国际市场中有很强的竞争力；日本在研究无速度传感器方面较为先进，开发的通用变频器在电机车等领域逐步得到应用；美国在电机参数识别方面研究比较深入，已将人工神经元网络控制、自适应控制及模糊控制等新技术应用在人工智能及国防科技等领域，并获得了大量的技术积累和实际成果。矢量控制技术的发展在我国大约有三十年的历史，起初由于科技水平和整体工业水平较薄弱，这些因素制约了矢量控制技术的发展，改革开放后，随着国际交流的加深，大量国际著名企业开始将目光

5、投向中国市场，在将相关产品带入中国的同时，矢量控制技术的研究也逐渐趋于火热，其研究成果在在电气传动领域得到了广泛的推广。近年我国矢量控制的研究取得较大的进步，具体主要表现在自适应控制、无速度传感器和大功率牵引电机等方面的研究，但大多工作任处于计算机仿真阶段，离实际应用还有大量工作要做。1.4本论文的研究背景和研究内容为了提高精细化学品生产过程中电机性能、安全性和能源利用率，研究高效、高性能的控制系统很有必要，根据生产过程中的实际需求，本文分析比对各类矢量控制系统，提出了一种可行、有效的矢量控制方案，设计满足生产要求的控制系统仿真模型。主要完成

6、下列几方面的工作：（1）分析矢量控制原理，并由此建立异步电机在不同坐标系下的数学模型；（2）对各矢量控制方案进行分析比较，研究其各自特点和优劣，根据生产过程中电机的实际情况，选用按转子磁链定向电流解耦型直接矢量控制方案；（3）根据选定的控制方案，结合实际要求建立电机控制系统仿真模型，并利用MATLAB/Simulink工具对本控制系统进行仿真，根据所得波形图分析仿真结果，验证控制方案的是否满足化工生产的实际需求。2坐标变换及异步电机的模型结构2.1坐标变换的基本原理化工生产中对电机控制的实时性要求，使得直接求解异步电机模型中的非线性方程几乎是

7、不可能的，为减少运算量、提高运算的速度，必须对模型进行简化，其有效途径就是坐标变换。-..图2.1直流电动机的物理模型电机控制原理与方法。矢量控制的基本思路就是利用这个转换原理，具体转换方式是通过坐标变换来完成，坐标变换的基本原则是：转换前后线圈所产生的磁动势完全相同。2.2三相--两相静止变换（3s／2s变换）具体是将三相静止绕组A、B、C转换为两相静止绕组a、b，此类变换称为2.3两相静止-两相旋转变换（2s／2r变换）另一种常用的坐标系是两相旋转坐标系，坐标系以一定转速旋转，根据旋转图2.3两相静止坐标系与两相旋转坐标系磁动势（电流）的

8、空间矢量（2-12）2.4异步电机模型结构异步电机的数学模型较复杂，对其分析前，要选择好合适的坐标，目前常用的是三相运动参量坐标系。三相运动参量坐标系中，异步电机的