l引言MATLAB是一种面向科学与工程计算的高级语言,它集科学计算、自动控制、信号处理、神经网络、图像处理等于一体,具有极高的编程效率。MATLAB提供的SIMUIJNK是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包】它支持连续、离散及两者混合的线性和非线性系统,也支持具有多种采样频率的系统仿真。在SIMUIJNK环境中,利用鼠标就可以在模型窗口中直观地“画出”系统模型,然后直接进行仿真。SIMIJLINK软件包是简便、实用的动态仿真工具。直接转矩控制(DSC)是一种交流电动机控制策略,是继矢量控制之后交流电机控制系统发展的又一个里程碑。直接转矩控制技术一诞生,就以其新颖的控制思想,简洁明了的系统结构,优良的动。静态性能受到了普遍的关注并得到了迅速的发展。但是,交流电动机是一个高阶非线性、强耦合的多变量系统,DSC系统的动、静态性能要达到直流传动一样的控制效果还有许多问题需要进一步研究。用MAMB/SIMULINK建立了DSC系统六边形磁链和圆形磁链的仿真模型,同时用该模型进行了初步仿真研究,并给出了一些仿真结果。2异步电动机直接转矩控制SIMUUNK仿真模型的建立(贝)定子磁链的11。模型(电动机全阶模型)图1定子磁链的全阶一电动机un模型综合了u*模型和in模型的优点。实际上,高速时电动机工作在Ui模型下,磁链由定子电压和定子电流计算得到,受参数影响小电气传动自动化第o卷第6用(只受RS的影响)。低速时电动机模型实际上工作在in模型下,因为低速时由于Rs的影响,m模型不能正确工作。尽管in模型受转子电阻Rr、电感L。上和。的测量误差的影响,但它能正常工作,并且还可采取措施减小这种误差。定子磁链的un模型如图1所示。实际工作中,定子电流由高性能的霍尔传感器LEM模块检测得到。仿真时,定子电流由un模型计算得到,如r。3/2*up(。i’、Wit。)“(7转矩调节器也采用施密特触发器进行控制,容差的选取原则是在保证不超过逆变器最高频率的情况下尽量取小。转矩调节器模型如图4和图5所示。T;为转矩给定值或Td转速调节器的输出。。L三大叫】门口(4)转速调节器的仿乙上J一叶J山斋真模型异步电动机的运动W图4转矩调节器一一up图5电磁转矩图二定子电流计算模型un模型用到的数学方程式如下:W。u。iRs(1)甲sg。Usg。spRs(2)W。Rr/L。(。*g。)、。Wrp(3W&二Rr/L。(w*W4)。W。(4i。二1/L。[W。(LL。)/LW。](5)i4l/L。[W4K人)/LWny](6)(2)磁链自控制单元由全阶11。模型得到的定子磁链巩、W经2/3变换可得定子磁链在B坐标系的三个分量WhawbbW。。通过三个施密特触发器分别把三个磁链分量与磁链给定值得队相比较,就可得到磁链开关信号,再根据逆变器模型就可得到输出电压11。。11。。磁链控制单元仿真模型如图3所示。?yl上一。一6图3磁链控制单元(3)转矩调节单元从定子磁链模型中得到了巩。叭后就很容易得到转矩模型。利用输人信号W。、W;和i。、ic,由下式计算就能得到电磁转矩“。,、eAnS$》:n一T二?千n、,。“。“‘Jdt式中爪为电动机负载转矩,电动机负载转矩不易测量,但是用异步电动机的运动方程作为转速仿真模型可以给定负载转矩Ti,从而便于分析整个系统抗负载扰动的性能。电机转速也可以由实际易测量11。、lgi、i。、i4构成的转速估计器得到,这方面的问题在后面详细介绍。转速调节器采用饱和的PI调节器,如图6所不。、图6转速PI凋节器(5)新模块的定制和封装采用封装的方法,优点如下:l)使
两电平直接转矩控制MATLAB 基于MATLAB/SIMULINK动态仿真模型的异步电动机直接转矩控制的研究...
