異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)中電流控制器研究.pdf

1、在異步電機(jī)的矢量控制系統(tǒng)中，電流控制器處于內(nèi)環(huán)，對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的準(zhǔn)確性、快速性和過(guò)流安全性有著重要影響。然而矢量控制經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后，電流環(huán)中的d、q軸之間仍存在交叉耦合，并且隨著同步頻率增加耦合分量加大；另一方面，數(shù)字延時(shí)的存在使耦合加劇，進(jìn)一步降低了電流控制器特性，對(duì)于大功率低開(kāi)關(guān)頻率交流傳動(dòng)的影響尤其明顯。為此，本論文圍繞矢量控制系統(tǒng)電流控制器問(wèn)題展開(kāi)研究。
　　為了實(shí)現(xiàn)良好的解耦控制，提高異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)性能，本文基于復(fù)矢量分析方

2、法，搭建了異步電機(jī)的復(fù)矢量數(shù)學(xué)模型。針對(duì)延時(shí)問(wèn)題，建立了采樣延時(shí)模型，提出了拓展帶寬的策略。分析對(duì)比了傳統(tǒng)電流控制器的特點(diǎn)，引出了其存在的交叉耦合、響應(yīng)滯后等問(wèn)題。
　　針對(duì)傳統(tǒng)PI控制器的耦合和延時(shí)問(wèn)題，本文對(duì)矢量控制系統(tǒng)的不同電流控制器解耦算法進(jìn)行了深入研究，其中包括同步旋轉(zhuǎn)PI控制器、前饋解耦控制、反饋解耦控制、內(nèi)模解耦、偏差解耦、復(fù)矢量控制器和完整電機(jī)模型電流控制器。逐一對(duì)各種控制器在不同工況下的極零點(diǎn)分布圖、頻率特性曲線

3、、交叉耦合響應(yīng)等性能進(jìn)行了分析，又對(duì)各種算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，綜合分析對(duì)比了各種算法的特點(diǎn)。
　　在前文基礎(chǔ)上，為了使控制效果更加精確，本文對(duì)電流控制器離散化方法進(jìn)行了研究。介紹了離散控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立了異步電機(jī)和控制延時(shí)環(huán)節(jié)的離散數(shù)學(xué)模型，對(duì)電流控制器不同數(shù)字化方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)，對(duì)比分析了前向歐拉法、后向歐拉法、梯形法和直接離散化法等不同離散法的電流控制器特性，并進(jìn)行了仿真對(duì)比分析。
　　本文在數(shù)字控制交流傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)上