基于matlab∕simulink交流异步电机矢量控制系统

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1、第22卷第15期电子设计工程2014年8月Vo1．22No．15ElectronicDesignEngineeringAug．2014基于Matlab／Simulink的交流异步电机矢量控制系统张文哲，。(1．上海理工大学上海200093；2．德国科堡应用科技大学巴伐利亚州科堡96450)摘要：着眼于讨论交流异步电机的矢量控制方法，在了解以及分析了交流异步电机的数学模型和调频控制原理的基础上，设计了一种电机的矢量控制方法以及建立模型并进行仿真。利用Matlab／Simulink的强大建模仿真功能。设计了各个功能模块，如：ACR模块、ASR模块，PI调节模块、坐标转换模块、磁通

2、计算模块等。并且整合这些独立的模块成为一个矢量控制调速系统。仿真实验结果证明了该模型设计的合理性有效性。实验图表数据表明该建模方法能达到准确控制调速系统的要求关键词：交流异步电机；Madab；矢量控制；建模仿真中图分类号：TN7文献标识码：A文章编号：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随着科技的发展．工业生产中对电机控制系统的性能要坐标系)的变换矩阵为如下公式：求不断变高。因此．建立性能优越的交流异步电机控制系统JJ『cos0sinO]ll的模型成为电机研究领域急需解决的一个关键问题。文中利【厂【一sinOcosOJ【iBJ用Matlab／Simulink的强大建模仿真功能，提出了一种电机的1．2交流异步电机的数学模型矢量控制方法以及建立了模型并进行仿真fl1。在矢量控制过程中交流异步电机的物理模型如图1所示。其中电机的定子三相绕组轴线A、B、C是固定在电机内1交流异步电机数学模型的建立部的，把A轴作为一个参考坐标轴．则转子绕组

6、a,b、C随着L1矢量控制系统中的坐标变换转子进行旋转，0为空间角位移变量[31。三相电流、ii和两相垂直的电流通过异步电机的定子部分。这两种电流之间存在着矢量变换关系。在三相∞定子坐标系下，电机的定子电流“、、i可以经过3／2坐标变换等效成两相静止坐标系下的交流电流、。然后通过转子的旋转变换(根据转子磁场定向原理)，即等效成直流电流i、一(同步旋转坐标系情况下)。变换矩阵(3，2变换)为：从系(两相静止坐标系)变换到d,q系(两相旋转图1交流异步电机物理模型Fig．1PhysicalmodelofACasynchronousmotor收稿日期：2013—09—13稿件编号：

7、201309097作者简介：张文哲(1989一)，男，浙江德清人，硕士。研究方向：电气工程、控制工程、传感测量技术。—．165-《电子设计工程)2014年第15期2交流异步电机矢量控制原理2．1矢量控制的控制思路在设计过程中模拟直流电机的控制手段，计算得到直流电机的控制量，然后经过对应的坐标反变换，那么利用这样的过程就能够简单的控制交流异步电机了。这样的过程是根据交流异步电机经相应的坐标变换可等效为直流电机的原理而来的。因此通过此类的坐标变换而实现的控制系统就称为矢量控制变换系统，亦或简称为矢量控制系统