異步電機定子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、交流異步電機調(diào)速系統(tǒng)控制方案的研究一直是當(dāng)下交流傳動控制領(lǐng)域的熱點問題。異步電機的調(diào)速大體上可以分為RFO（Rotor Flux Orientation，RFO）矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制DTC（Direct Torque Control，DTC），這兩者分別是基于轉(zhuǎn)子和定子磁場定向的角度來進行分析和設(shè)計。
　　矢量控制的效果嚴重依賴于電機轉(zhuǎn)子側(cè)參數(shù)，尤其是轉(zhuǎn)子電阻Rr隨著電機運行繞組溫度升高而變化比較大，嚴重影響轉(zhuǎn)子磁場定向的準(zhǔn)確度

2、，這直接導(dǎo)致整個算法的失效;該算法在各種不同電機上的控制效果差別較大，算法的通用性較差。直接轉(zhuǎn)矩控制克服了轉(zhuǎn)子側(cè)參數(shù)影響，但其轉(zhuǎn)矩脈動明顯較矢量控制大，低速性能不佳，而且定子磁場定向的準(zhǔn)確度依賴于定子電阻Rs，同樣存在溫升的問題。本文在兩者的基礎(chǔ)之上介紹了一種基于定子磁場定向SFO（Stator Flux Orientation，SFO）的矢量控制方案，SFO結(jié)合了矢量控制RFO連續(xù)平滑調(diào)速的優(yōu)勢，克服了直接轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩脈動較大的問題，

3、保證了系統(tǒng)的連續(xù)性和快速性。通過Matlab/Simulink將控制算法用于大中小容量電機進行低速和高速空載負載全條件實驗研究，實驗結(jié)果表明該算法在參數(shù)整定合適的前提下適用于各種容量的交流電機，系統(tǒng)具有良好的靜動態(tài)性能。
　　此外，針對直接轉(zhuǎn)矩控制所凸顯出的問題，本文也做出了相應(yīng)的改進，采用SVPWM（Space Vector Pluse Width Modulation，SVPWM）調(diào)制算法代替矢量控制中傳統(tǒng)三相電流滯環(huán)比較和直

4、接轉(zhuǎn)矩控制中各種矢量的簡單組合產(chǎn)生脈沖的PWM（Pluse Width Modulation，PWM）調(diào)制方法;探討了傳統(tǒng)積分器計算定子磁鏈造成的磁鏈Ψs的累積誤差和幅值和相角方面的影響，采用基于坐標(biāo)變換的閾值固定雙積分器觀測定子磁鏈Ψs，并給出相應(yīng)的仿真測試結(jié)果;將無速度傳感器控制與該算法的結(jié)合方面也做了有益的探索，取代傳統(tǒng)的采用轉(zhuǎn)差ωsl和同步電角度ωe組合用公式計算方法，采用模型參考自適應(yīng)MRAS（Model Reference