异步电机矢量控制系统的设计及仿真研究.pdf

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1、第29卷第2期计算机仿真2012年2月文章编号：1006—9348(2012)02一0400一04异步电机矢量控制系统的设计及仿真研究韩会山1，陈龙2，程德芳1(1．邢台职业技术学院，河北邢台054000；2．燕山大学，河北秦皇岛066004)摘要：研究异步电机控制系统优化问题，系统要求稳定性和抗干扰性能。传统的矢量控制中速度调节器和电流调节器采用PI调节器，依据PI调节器特性，在控制过程中速度响应会出现超调。为了解决上述问题，提出了一种异步电机矢量控制中速度调节器的设计方法，以抑止异步电机矢量控制中速度响应的超调

2、和增强抗扰性为目的。异步电机矢量控制采用转子磁场定向实现解耦，并采用速度环、电流环双环控制方法，根据内模控制原理，设计用一种速度调节器，取代常规的PI调节，成功解决了转速的超调和负载扰动对电机转速的影响。仿真结果表明，提高了响应特性，为优化设计提供了参考。关键词：内模控制；异步电机；矢量控制；速度调节器中图分类号：TPl文献标识码：BDesignandSimulationforVectorControlSystemofACMotorBasedonⅡⅥCHANHui—shanl，CHENLon92，CHENDe—fa

3、n91(1．XintaiPolytechnicCollege，HebeiXingtai054000，China；2．YanshanUniversity，QinhuangdaoHebei066004，China)ABSTRACT：Studyingtheproblemofinductionmotorcontrolsystemoptimization．Thesystemrequiresstabilityandrobustness．Thespeedregulatorandthecurrentregulatoroftradi

4、tionalvectorcontrolusePIcontroller，andthespeedresponsesoftenovershootinthecontrolprocess．Inordertosolvetheseproblems，weproposedadesignmethodofspeedcontrollerintheinductionmotorvectorcontrolforthepurposeofsuppressingspeedresponseovershootinin-ductionmotorvector

5、controlandenhancingimmunity．Theinductionmotorusedfieldorientedvectorcontroltoa-chievedecoupling，anduseddoubleloopcontrolmethodofthespeedloopandthecurrentloop．Accordingtotheprincipleofinternalmodelcontrol，wedesignedaspeedregulatortoreplacetheconventionalPIregul

6、ator，whichSUC—cessfullyresolutedtheeffectsofspeedovershootandloaddisturbanceonthemotorspeed．Simulationresultsshowthatthemethodcanimproveresponsecharacteristicsandisthereferencetothedesignofoptimize．’KEYWORDS：IMC；Inductionmotor；Vectorcontrol；Speedregulator1引言19

7、71年联邦德国Blaschke等人首先提出“感应电动机磁场定向的控制原理”以后，美国P．C．Custman和A．A．Clark又申请了“感应电动机定子电压的坐标变换控制”专利，这些成果从理论上解决了交流电动机转矩的高性能控制问题。矢量控制是根据交流电动机动态模型推导出的控制策略，它将交流电动机模拟成直流电动机，从而可获得与直流电动机一样良好的动态调速性能。经过30多年的研究和发展，目收稿日期：2011—03—13．—-——400---——前已经有许多较为成熟的方法，如定子磁场定向矢量控制、气隙磁场定向矢量控制、转子

8、磁场定向矢量控制、电压定向矢量控制等，而且应用于工业领域中，获得了很好的控制效果⋯。在矢量控制系统中，异步电机的速度调节器一般都采用常规的比例积分即PI调节器。这种调节器具有结构简单，可靠性较高，抗扰性强，稳态精度高等优点。由于采用了饱和非线性控制，起动过程结束进入转速调节阶段后，必须要使转速调节器退出饱和状态。按照PI调节器的特性，只有使转速超调，才能使A