基于模糊pi异步电机矢量控制系统仿真

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1、2011年4月1日现代电子技术Apr．2011第34卷第7期ModernElectronicsTechniqueVo1．34-No．7基于模糊PI的异步电机矢量控制系统仿真王宝忠，薛玮珑，许林军(江苏科技大学电子信息学院，江苏镇江212003)‘摘要：随着矢量控制技术的发展，如何对矢量控制系统进行优化已成为热门课题。分析了基于转予磁场定向矢量控制的原理，建立了基于SVPWM和模糊自适应PI调节器的异步电机矢量控制系统模型。采用Matlab／Simulink对该系统进行了仿真实验。仿真结果表明，该系统的电压利用率高，能有效抑制转矩脉动，具有良好的适

2、应性和鲁棒性。关键词：异步电机；矢量控制；SVPWM；模糊PI；Simulink中图分类号：TN876—34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2011)07—0186—04SimulationofAsynchronousInductionMotorVectorGontrolSystemBasedonFuzzyPIWANGBao—zhong，XUEwei—long，XULin-jun(SchoolofElectronicsandInformation，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhen

3、iiang212003，China)Abstract：Withthedevelopmentofvectorcontroltechnology，howtOoptimizevectorcontrolsystemhasbecomeahottopic．Theprincipleofrotorfieldorientation～basedvectorcontrolisanalyzed，andtheasynchronousinductionmotorvectorcontrolsystemmodelbasedonSVPWMandfuzzyself-adaptive

4、PIregulatorisbuilt．Inaddition，asimulationtestisper—formedonthesystemwithMatlab／Simulinksoftware．Thesimulationresultsconfirmthatthesystemhashighutilizationra—tioofvoltage，wellefficiencyintorquerippleminimization，goodadaptabilityandrobustness．Keywords：asynchronousmotor；vectorco

5、ntrol；SVPWM；fuzzyPI；Simuliok交流异步电动机的动态数学模型是一个高阶、非线为转子时间常数；L，L分别为电机转子的自感和互性、强耦合的系统，要实现高动态调速性能的控制方案，感；为电机的极对数；P为微分算子。必须基于异步电机的动态模型口]。随着数字控制技术、由式(1)可得，在忽略反电动势引起交叉耦合的条电力电子器件的发展，20世纪70年代提出的矢量控制方件下，只需检测出i，就可以观测转子磁链。由式(2)，案已得到了广泛的应用。本文使用Matlab／Simulink构式(3)可得，当恒定时，只需检测出i。，就可以控制建了基于S

6、VPWM的异步电动机矢量控制系统仿真模电机的转速和转矩。型，并引入模糊控制算法对转速PI调节器进行改进。仿1．2矢量控制结构图真结果表明，系统的响应速度和鲁棒性都得到了提高。矢量控制系统的性能主要取决于转子磁链定向和定子电流调节的快慢和精度。因此，本文采用带速度传1异步电机矢量控制原理感器的双闭环(外环为转速环，内环为转矩电流和励磁电流环)矢量控制方案l_2。构建的系统结构如图11．1矢量控制基本方程所示。转子磁场定向矢量控制是将d，q坐标系与旋转磁场同步，将电机转子磁链作为同步旋转坐标系的d轴。以转子磁场定向的异步电动机在同步旋转d，g坐标系中

7、的基本方程：一Li／(TP+1．)(1)Aw：isqL／T(2)To===L／L(3)式中：为转子磁链；△为电机的转差角频率；T为电磁转矩；i，i。分别为定子电流在d，q轴上的分量；T图1三相异步电机转子磁场定向矢量控制系统结构图1中，将转速指令60与实测的电机转速的误收稿日期：20J0-0929第7期王宝忠等：基于模糊PI的异步电机矢量控制系统仿真187差输入速度调节器，速度调节器的输出作为转矩电流指输出正弦电压角频率f．O和TPw的乘积。因此，当已知令，而励磁电流指令由给定磁链值计算得到。实测两相邻的基本电压空间矢量u和u吐。后，就可以根据的

8、定子电流i，ib，i经CLARKE变换和PARK变换输式(6)确定t和t。出d，q坐标系的转矩电流和励磁电流i，根据i，i逆变器单独输出