基于Matlab_Simulink异步电机矢量控制系统仿真

自动化技术与应用 2 0 0 9年第 2 8卷第 3期 Techniques of Automation 矢量控制 M a t l a b 仿真 中图分类号 T P 3 9 1 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 3 7 2 4 1 2 0 0 9 0 3 0 0 7 3 0 4 Simulation of the Asynchronous Motor System Based on Matlab Simulink SHAO Jie College of Electric Information vector control Matlab simulation 1 引言 交流异步电动机是一个高阶 强耦合 非线性的多变量系 统 该系统数学模型比较复杂 将其简化成单变量线性系统进行 控制 动态性能不够理想 调节器参数很难准确设计 1 为了实现 高动态性能 2 0 世纪7 0 年代初德国西门子公司F B l a s c h k e 等 提出了矢量控制的方法 所谓矢量控制就是以转子磁场定向 用 矢量变换的方法 实现对交流电动机转速和磁链控制的完全解耦 达到与直流电动机一样的调速性能 4 异步电机矢量控制调速系 统经过近3 0 年的发展 其控制方法已趋于成熟 在实现异步电机 矢量控制调速的要求时 往往需借助仿真 通过仿真可使调速系统 调试更方便 并能更快的实现控制 本文研究交流异步电动机矢量控制变频调速系统的建模与 仿真 利用M A T L A B S I M U L I N K中的电气系统模块 P o w e r S y s t e m B l o c k s e t s 构建异步电机矢量控制仿真模型 并对其动态 性能进行仿真实验 2 异步电机矢量控制变频原理 在同步旋转的M T 坐标系中 将M轴方向固定在转子磁场方 向 因此矢量控制又称为磁场定向控制 在沿转子磁场定向的M T 同步旋转坐标系中 对于笼型转子异步电机 由于转子短路 有 u m 2 ut 2 0 则电压方程矩阵可简化为 2 2 1 1 2 2 111 111 1 1 0 00 0 0 t m t m rsms rm mmss mmss t m i i i i RLL pLRpL pLLpLRL LpLLpLR u u 1 式中 21 R R为定子和转子电阻 rs LL 为定子和转子绕组的自感 m L 为定转子绕组间的互感 异步电机矢量控制中 被控的是定子电流因此 需要推导出定 子电流分量和其他物理量的关系 2 2 1 1 m m L pT i 2 式中 2 T 转子励磁时间常数 2 2 R L T r 转矩方程 21 t r m pe i L L nT 3 当转子磁链达到稳态并保持不变时 电磁转矩只由 1t i 决定 此 时磁链与转矩分别由 1m i 和 1t i 独立控制 磁链与转矩实现了解耦 3 异步电动机矢量控制变频调速系统的 仿真模型 在 M a t l a b 6 5 环境下 利用 S i m u l i n k 和 P o w e r S y s 收稿日期 2 0 0 8 0 9 1 6 自动化技术与应用 2 0 0 9年第 2 8卷第 3期 74 Techniques of Automation 线电压3 8 0 V 额定 频率6 0 H z 定子内阻0 0 8 7 8 定子漏感0 8 m H 转子内阻0 2 2 8 转子漏感0 8 m H 定转子漏感3 4 7 m H 极对数为2 速度 调节器的参数如下 积分增益K i 2 6 比例增益K p 1 3 电流调节 器采用滞环型的P W M 控制器 滞环宽度为2 0 A 仿真的波形如图 8 图9 所示 图 6 DQ ABC模块 图 7 电流调节器模块 图 9 空载时的转矩仿真曲线 图 8 空载时的速度仿真曲线 图1 0 空载时的电流仿真曲线 图 1 1 加负载时的速度仿真曲线 图 1 2 加负载时的转矩仿真曲线 自动化技术与应用 2 0 0 9年第 2 8卷第 3期 76 Techniques of Automation 配置连接属性 h t t p C o n n s e t R e q u e s t M e t h o d H t t p C o n n e c t i o n P O S T h t t p C o n n s e t R e q u e s t P r o p e r t y C o n t e n t L a n g u a g e e n U S h t t p C o n n s e t R e q u e s t P r o p e r t y A c c e p t a p p l i c a t i o n o c t e t s t r e a m h t t p C o n n s e t R e q u e s t P r o p e r t y C o n n e c t i o n c l o s e h t t p C o n n s e t R e q u e s t P r o p e r t y C o n t e n t L e n g t h I n t e g e r t o S t r i n g d a t a l e n g t h O u t p u t S t r e a m o u t p u t S t r e a m h t t p C o n n o p e n O u t p u t S t r e a m o u t p u t S t r e a m w r i t e d a t a o u t p u t S t r e a m c l o s e C a t c h E x c e p t i o n e x 接受数据很简单 通过以下代码即可获得数据 D a t a I n p u t S t r e a m d a t a I n n u l l d a t a I n n e w D a t a I n p u t S t r e a m h t t p C o n n o p e n I n p u t S t r e a m 作者简介 夏秀坤 1 9 6 8 女 副教授 研究方向 计算机软 件技术 数据库技术 上接第6 3 页 获得的数据 S t r i n g R e c e i v e D a t a d a t a I n r e a d U T F 5 结束语 该方案通过移动通讯网络提供的 G P R S 服务实现将抄表数 据及时传送到后台数据系统 而无线抄表器和仪表数据采集器之 间采用无线短距离数据通讯技术 这样大量降低成本较好的实现 的系统运行和数据保证 通过对无线通讯技术的研究后 我们得 出将无线短距离通讯技术和移动通讯技术相结合来构建无线抄表 系统的数据通讯方案 获得较好的效果 参考文献 1 方旭名 何蓉等编著 短距离无线与移动通信网络 M 北 京 人民邮电出版社 2 0 0 4 2 孙利民 李建中等编著 无线传感器网络 M 北京 清华大 学出版社 2 0 0 5 3 许焕新 王保义 利用 J 2 M E S e r v l e t技