转速磁链闭环控制的矢量控制系统原理分析及MATLAB仿真

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1、转速、磁链闭环控制的矢量控制系统原理分析及MATLAB仿真摘要因为异步电动机的物理模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，需要用一组非线性方程组来描述，所以控制起来极为不便。异步电机的物理模型之所以复杂，关键在于各个磁通间的耦合。如果把异步电动机模型解耦成有磁链和转速分别控制的简单模型，就可以模拟直流电动机的控制模型来控制交流电动机。直接矢量控制就是一种优越的交流电机控制方式，它模拟直流电机的控制方式使得交流电机也能取得与直流电机相媲美的控制效果。本文研究了矢量控制系统中磁链调节器的设计方法。并用MATLAB最终

2、得到了仿真结果。关键词：矢量控制，非线性，MATLAB仿真3Speedandfluxvectorcontrolsystemforclosed-loopcontroltheoryanalysisandMATLABsimulationABSTRACTBecauseasynchronousmotor'sphysicalmodelisahigherorder,themisalignment,theclosecouplingmany-variablesystem,needstouseagroupofnonlinearsimul

3、taneousequationtodescribe,thereforecontrolsextremelyinconveniently.Thereasonthatasynchronousmachine'sphysicalmodeliscomplex,thekeyliesduringeachmagneticfluxthecoupling.Ifbecomestheasynchronousmotormodeldecouplinghasthesimplemodelwhichthefluxlinkageandtherotatio

4、nalspeedcontrolseparately,maysimulatedirectcurrentmotor'scontrolmodeltocontrolthemotor.Thedirectvectorcontrolisonesuperioralternatingcurrentmachinecontrolmode,itsimulatesdirectcurrentmachine'scontrolmodetoenablethealternatingcurrentmachinealsotoobtainthecontrol

5、effectwhichcomparesfavorablywiththedirectcurrentmachine.Thisarticlehasstudiedinthevectorcontrolsystemthefluxlinkageregulator'sdesignmethod.AndobtainedthesimulationresultfinallywithMATLAB.3KEYWORDS:VectorControl,Misalignment,MATLABsimulation3目　录前　言1第1章矢量控制的基本原理2

6、1.1坐标变换的基本思路21.2矢量控制系统结构3第2章按转子磁链定向的矢量控制方程及解耦控制4第3章转速、磁链闭环控制的矢量控制系统73.1带磁链除法环节的直接矢量控制系统73.2带转矩内环的直接矢量控制系统8第4章控制系统的设计与仿真94.1矢量控制系统的设计94.2矢量控制系统的仿真11结　论16参考文献17附录183前　言矢量控制是一种优越的交流电机控制方式，它模拟直流电机的控制方式使得交流电机也能取得与直流电机相媲美的控制效果。本文研究了矢量控制系统中磁链调节器的设计方法。首先简单介绍了矢量控制的基本原理，

7、给出了矢量控制系统框图，然后着重介绍了矢量控制系统中磁链调节器的设计和仿真过程。仿真结果表明调节器具有良好的磁链控制效果。因为异步电动机的物理模型是一个高阶、非线性、强耦合、的多变量系统，需要用一组非线性方程组来描述，所以控制起来极为不便。异步电机的物理模型之所以复杂，关键在于各个磁通间的耦合。直流电机的数学模型就简单多了。从物理模型上看，直流电机分为空间相互垂直的励磁绕组和电枢绕组，且两者各自独立，互不影响。正是由于这种垂直关系使得绕组间的耦合十分微小、，我们可以认为磁通在系统的动态过程中完全恒定。这是直流电机的数

8、学模型及其控制比较简单的根本原因。如果能将交流电机的物理模型等效变换成类似直流电机的模式，仿照直流电机进行控制，那么控制起来就方便多了，这就是矢量控制的基本思想。3第1章矢量控制的基本原理矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。