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《基于MatlabSimulink設計的直接轉矩控制系統(tǒng)仿真》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、萬方數據總578期第12期2015年12月河南科技JournalofHenanScienceandTechnologyVbl.578.NO.12Dec,2015基于MatlabSimulink設計的直接轉矩控制系統(tǒng)仿真師素娟滿達馬少丹(華北水利水電大學,河南鄭州450011)摘要:本文設計了一種基于MatlabSimulink件仿真的直接轉矩控制系統(tǒng),通過其數學仿真功能設計出直接轉矩控制系統(tǒng)的轉矩調節(jié)、轉速調節(jié)等模塊,組成三相異步電動機的直接轉矩控制系統(tǒng)。仿真結果證明了該方法能夠準確的控制三相異步電動機的速度和轉矩穩(wěn)定輸出。關鍵詞:異步電動機
2、;數學仿真;直接轉矩中圖分類號:TP273+.2文獻標識碼:A文章編號:1003—5168(2015)12.0030.3SimulationofDirectTorqueControlSystemDesignedbyMatlabsimulinkShiSujuanManDaMaShaodan(NoahChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower,ZhengzhouHenan450045)Abstract:Thispaperdesignedadirecttorquecontrolsystemsimu
3、latedbyMatlabsimulinksoftware,throughitsmath-ematicalsimulationcapabilitiesdesignedthetorquecontrol,speedregulationandothermodulesofdirecttorquecon-trolsystem,toconsistofadirecttorquecontrolsystemofthree—phaseasynchronousmotor.Simulationresultsshowthatthemethodcanaccurately
4、controlthespeedofthree—phaseasynchronousmotorandthestableoutputoftorque.Keywords:asynchronousmotor:mathematicalsimulation;directtorque三直接轉矩控制系統(tǒng)通過檢測定子電壓和電流,在定子坐標系下觀測電機的磁鏈、轉矩,并將觀測值與給定的磁鏈、轉矩相比較,綜合考慮磁鏈和轉矩信號選擇電壓空間矢量,直接對電機定子磁鏈及轉矩進行控制。本文通過MatlabSimulink的建模仿真功能,建立了一種三相異步電動機直接轉矩控制系統(tǒng)
5、仿真模型。1直接轉矩控制系統(tǒng)仿真1.1直接轉矩控制系統(tǒng)工作原理直接轉矩控制摒棄了矢量控制中解耦的控制思想,采用定子磁鏈定向和瞬時空間矢量理論,通過檢測定子電壓和電流,在定子坐標系下觀測電機的磁鏈、轉矩,并將觀測值與給定的磁鏈、轉矩相比較,差值經滯環(huán)控制器調節(jié)得到相應的控制信號,綜合考慮磁鏈和轉矩信號選擇電壓空間矢量,直接對電機定子磁鏈及轉矩進行控制,在實現磁鏈控制的同時,也實現了轉矩的直接控制,從而使得直接轉矩控制的交流感應電機變頻調速系統(tǒng)具有優(yōu)越的動靜態(tài)性能。1.2三相異步電動機和逆變器三相異步電動機和逆變器使用的是MatlabSimuli
6、nk軟件中自帶模型庫中的模型。如圖1所示:剜圖l三相異步電動機和逆變器逆變器在三相異步電機的直接轉矩控制系統(tǒng)中是一個重要原件。本文采用的是三相兩點式電壓型逆變器,該逆變器有三個橋臂,六個開關組成,由于同一個橋壁上的兩個開關不能同時接通和斷開,故共有八種開關組合。該模型八個工作電壓在僅B正交定子坐標系中可以輸出八個基本輸出矢量,其中有兩個零矢量,相當于三相異步電動機繞組短接。另外六個非零矢量組成了電壓空間矢量。幅值為2U。./3(U。為直流電壓),如圖2所示(0、1收稿日期:2015.12.15作者簡介:師素娟(1960一),女,副教授,研究方
7、向:機械CAD及仿真技術、工程車輛現代設計技術方面的研究;滿達(1991-),男,碩士生,研究方向:自動控制、儀器儀表等方面的研究;馬少丹(1989一),女,碩士生,研究方向:機電一體化方面的研究。萬方數據第12期基于MatlabSimulink設計的直接轉矩控制系統(tǒng)仿真·31·代表逆變器A、B、C的開關狀態(tài))。、"㈨o)k~№(110)/\入/。c?}\/№(000)\m‘j\/『\/。。劬1)V一.——二∥‰(101)一c電壓空間矢量開關信號選擇是直接轉矩控制系統(tǒng)的精髓。為了實現對定子磁鏈的閉環(huán)控制,需要判斷定子磁鏈的空間位置,根據定子磁
8、鏈在靜止兩相僅一13坐標系下的空間角度0得出定子磁鏈所在扇區(qū)(如圖2所示)以a及電壓矢量空間開關表最終得到電壓空間矢量開關信號。仿真模型如圖3所示。圖2三相電壓型逆