研究轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子電阻對轉(zhuǎn)子磁場定向矢量制約影響的仿真畢業(yè)設(shè)計論文網(wǎng)

1、研究轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子電阻對轉(zhuǎn)子磁場定向矢量制約影響的仿真畢業(yè)設(shè)計論文網(wǎng)    。通過仿真實(shí)例驗(yàn)證了仿真系統(tǒng)的有效性，并分析了轉(zhuǎn)子電阻變化對調(diào)速系統(tǒng)性能的可能影響，指出在線辨識和實(shí)時補(bǔ)償轉(zhuǎn)子電阻參數(shù)對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全解耦和獲得良好的調(diào)速性能起著重要的作用。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子電阻；轉(zhuǎn)子磁場定向；矢量控制；仿真研究1671-0568（2013）11-0115-04作者簡介：姚曉寧，男，副教授，高級工程師，研究方向?yàn)檎夯谵D(zhuǎn)子磁場定向矢量控制，采用Matlab/Simulink構(gòu)建了由電流滯環(huán)型逆變器供電的感應(yīng)電機(jī)仿真系統(tǒng)，給出了動態(tài)修改轉(zhuǎn)子電阻參數(shù)的方法。通過仿真實(shí)例驗(yàn)證了

2、仿真系統(tǒng)的有效性，并分析了轉(zhuǎn)子電阻變化對調(diào)速系統(tǒng)性能的可能影響，指出在線辨識和實(shí)時補(bǔ)償轉(zhuǎn)子電阻參數(shù)對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全解耦和獲得良好的調(diào)速性能起著重要的作用。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子電阻；轉(zhuǎn)子磁場定向；矢量控制；仿真研究1671-0568（2013）11-0115-04作者簡介：姚曉寧，男，副教授，高級工程師，研究方向?yàn)檫^程控制技術(shù)。一、引言矢量控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了異步電機(jī)磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩的解耦控制，能獲得類似于直流電機(jī)的調(diào)速性能，是目前異步電機(jī)高性能控制的主要方法，在電氣機(jī)車、伺服系統(tǒng)、電梯驅(qū)動等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛。交流電機(jī)矢量控制的關(guān)鍵在于轉(zhuǎn)子磁場的正確定向。轉(zhuǎn)子磁場定向需要異步電機(jī)參數(shù)的準(zhǔn)確信息，但在實(shí)際系統(tǒng)

3、中電機(jī)參數(shù)往往會隨著實(shí)際工況和環(huán)境而發(fā)生變動，其中影響最大的是轉(zhuǎn)子電阻，它在運(yùn)行中會隨著溫度和磁飽和程度而變化，使得電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向不準(zhǔn)確，電機(jī)解耦關(guān)系遭到破壞。可見，轉(zhuǎn)子參數(shù)的精度對電機(jī)實(shí)現(xiàn)完全解耦、提高電機(jī)的調(diào)速性能是非常重要的，也因此使得轉(zhuǎn)子電阻的測量、在線辨識及參數(shù)補(bǔ)償一直是人們研究和討論的熱點(diǎn)。2，3本文采用Matlab/Simulink構(gòu)建了電流滯環(huán)型逆變器供電的感應(yīng)電機(jī)仿真源于：論文提綱格式范文系統(tǒng)，給出了動態(tài)修改轉(zhuǎn)子電阻參數(shù)的方法，并對控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析與研究。仿真結(jié)果與分析表明轉(zhuǎn)子電阻的在線辨識和補(bǔ)償對系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完全解耦和獲得良好的調(diào)速性能的重要作用。二、轉(zhuǎn)子磁場定向控制4

4、1.控制思想異步電機(jī)矢量控制的思路是按直流電動機(jī)的控制規(guī)律來控制交流電動機(jī)，因此把三相坐標(biāo)系的定子電流、電壓等效到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中。轉(zhuǎn)子磁場定向選擇轉(zhuǎn)子磁通矢量r的方向?yàn)樽鴺?biāo)系的d軸，逆時針90度旋轉(zhuǎn)方向?yàn)閝軸；將電機(jī)的定子電流在dq坐標(biāo)軸上分解為勵磁電流分量Id和轉(zhuǎn)矩電流分量Iq；通過對Id的控制實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子磁鏈的控制，對Iq的控制完成對電磁轉(zhuǎn)矩的控制，并最終實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子磁通的幅值和相位的控制，獲得類似于直流電機(jī)的調(diào)速性能。Id對轉(zhuǎn)子磁鏈的控制和Iq對電磁轉(zhuǎn)矩的控制表達(dá)式如下：？漬rd=？漬r （1）？漬rd=LmId/（1+Trp） （2）Te=（3/2）np（Lm/Lr） （3）其中rd

5、為轉(zhuǎn)子磁鏈、Lm為互感、Tr=Lr/Rr為轉(zhuǎn)子時間常數(shù)、P為微分算子、np為電機(jī)磁極對數(shù)。由式（2）可知，轉(zhuǎn)子磁鏈rd僅由定子勵磁電流分量Id確定，與轉(zhuǎn)矩電流分量Iq無關(guān)，即Id和Iq是解耦的；從式（3）可知，Te同時受到變量rd和Id的影響，但如果能做到讓rd恒定，則電磁轉(zhuǎn)矩Te與轉(zhuǎn)矩電流分量Iq成線性關(guān)系，仍然能實(shí)現(xiàn)兩個電流分量的解耦控制。2.磁鏈觀測模型電壓模型是根據(jù)電壓方程中感應(yīng)電動勢等于磁鏈變化率的關(guān)系，通過對電動勢積分獲得磁鏈的，常用于15%額定轉(zhuǎn)速以上的場合；電流模型是通過檢測定子電流和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角速度來計算轉(zhuǎn)子磁鏈，這種方法無論轉(zhuǎn)速高低都可以適用，但觀測精度與轉(zhuǎn)子繞組參數(shù)估算的準(zhǔn)

6、確程度關(guān)系很大。本文選用電流模型觀測器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子磁場定向，以便研究和觀察轉(zhuǎn)子電阻變化對轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的性能影響。其控制電路模型建立如下：？漬rd=LmId/（1+Trp） （5）？茲=（？棕r+？棕m）dt （6）？棕r= （7）Te=（3/2）np（Lm/Lr）Iq？漬rd （8）其中角為轉(zhuǎn)子磁鏈相位角；r為異步電機(jī)的轉(zhuǎn)差角速度；m是轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度，是系統(tǒng)的測量速度。三、仿真系統(tǒng)1.仿真電路的搭建根據(jù)式（4）（7）控制電路模型，設(shè)計異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制電路框圖如圖1。反饋量是定子電流Iabc和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速m，輸出為電流滯環(huán)跟蹤控制脈沖pluses，整個系統(tǒng)通過矢量控制環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)

7、對轉(zhuǎn)矩的解耦和轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。在這個環(huán)節(jié)通過給定磁鏈rd*作為磁鏈電流Id的指定值，從而保證式（4）的實(shí)現(xiàn)。2.動態(tài)參數(shù)的獲得為完成電阻變化對系統(tǒng)運(yùn)行的影響分析和實(shí)時觀測系統(tǒng)功能，可以采用以下幾種方法：（。    ，封裝模塊時將Rr設(shè)為變量；建立m文件，在該文件中采用assignin（）、set_param（）指令將Rr的時變函數(shù)值傳遞給子系統(tǒng)模塊，從而模擬異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)運(yùn)行時轉(zhuǎn)子電阻變化對系統(tǒng)影響的過程。實(shí)際上，subsystem模塊相當(dāng)于Simulink的子程序，將自己編寫的程序封裝以后，使用該程序就非常簡便了，只需點(diǎn)擊模塊修改變量即可。需要注1）

8、使用Simulink的仿真工具。這種方法簡單、易用，但修改麻煩且需要把仿真時間分成若干段，非常費(fèi)時。（2）采用S-Function編寫程序。該方法需要按照S-Function格式編寫函數(shù)，使用方便、功能強(qiáng)，但門檻較高。（3）將sub system模塊與m文件配合使用。通過執(zhí)行M文件修改Simulink子系統(tǒng)模塊的參數(shù)；這種方法簡單、省時，能批量傳輸數(shù)據(jù)。本文采用方法（3）實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子電阻Rr的在線修改，具體實(shí)現(xiàn)方法如下：在Simulink中建立含有Rr變量的sub system模塊，封裝模塊時將Rr設(shè)為變量；建立m文件，在該文件中采用assignin（）、set_param（）指令將Rr的時變函數(shù)值傳遞給子系統(tǒng)模塊，從而模擬異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)運(yùn)行時轉(zhuǎn)子電阻變化對系統(tǒng)影響的過程。實(shí)際上，su