異步電機(jī)定子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、交流異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制方案的研究一直是當(dāng)下交流傳動(dòng)控制領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。異步電機(jī)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(chǎng)定向的角度來(lái)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。
　　矢量控制的效果嚴(yán)重依賴于電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)參數(shù)，尤其是轉(zhuǎn)子電阻Rr隨著電機(jī)運(yùn)行繞組溫度升高而變化比較大，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的準(zhǔn)確度

2、，這直接導(dǎo)致整個(gè)算法的失效;該算法在各種不同電機(jī)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(dòng)明顯較矢量控制大，低速性能不佳，而且定子磁場(chǎng)定向的準(zhǔn)確度依賴于定子電阻Rs，同樣存在溫升的問(wèn)題。本文在兩者的基礎(chǔ)之上介紹了一種基于定子磁場(chǎng)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(shì)，克服了直接轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大的問(wèn)題，

3、保證了系統(tǒng)的連續(xù)性和快速性。通過(guò)Matlab/Simulink將控制算法用于大中小容量電機(jī)進(jìn)行低速和高速空載負(fù)載全條件實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)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(jī)，系統(tǒng)具有良好的靜動(dòng)態(tài)性能。
　　此外，針對(duì)直接轉(zhuǎn)矩控制所凸顯出的問(wèn)題，本文也做出了相應(yīng)的改進(jìn)，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(jiǎn)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(jì)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(cè)定子磁鏈Ψs，并給出相應(yīng)的仿真測(cè)試結(jié)果;將無(wú)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(jì)算方法，采用模型參考自適應(yīng)MRAS（Model Reference