鼠笼异步风力发电机的控制技术研究

1、本课题研究了基于鼠笼式异步风力发电机的发电系统的最优控制，其中关键部件是四象限运行的PWM变频器！由于风速的不断变化，风力机及发电机的转速也随着发生变化，采用转子磁链定向的适量控制以及网侧PWM整流的方法把频率变化的电能转化为与电网频率相同的恒频电能，这样实现变速恒频。论文首先论述了笼型异步发电机变速恒频风力发电系统的基本原理，并建立了鼠笼式异步风力发电机的模型，在此基础上分析了其运特性，导出了异步风力发电机有功功率P与无功功率Q之间的关系，以及定子电压、电流，转子电压、电流与磁链的关系。为转子磁链定向的矢量控制和网侧PWM整流提供了理论基础。进入21世纪以来,随着人口的迅速膨胀以及经济的高速

2、发展,电力供需矛盾日趋突出,能源问题和环境问题已成为当今世界各国面临的重大问题.开发新能源和发展可再生能源,实现经济的可持续发越来越受到世界各国人民的欢迎和重视！“十五”期间，中国的并网风电得到迅速发展。2006年，中国风电累计装机容量已经达到260万千瓦，成为继欧洲、美国和印度之后发展风力发电的主要市场之一。2007年我国风电产业规模延续暴发式增长态势，截至2007年底全国累计装机约600万千瓦。2008年8月，中国风电装机总量已经达到700万千瓦，占中国发电总装机容量的1%，位居世界第五，这也意味着中国已进入可再生能源大国行列。2008年以来，国内风电建设的热潮达到了白热化的程度。到200

3、8年底，风电规模就可能达到1000万千瓦，到2010年累计装机容量可达2000万千瓦。 中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时盈利能力也将随着技术的逐渐成熟稳步提升。2009年该行业的利润总额将保持高速增长，经过2009年的高速增长，预计2010、2011年增速会稍有回落，但增长速度也将达到60%以上。风电发展到目前阶段，其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电的优势在于：能力每增加一倍，成本就下降15%，近几年世界风电增长一直保持在30%以上。随着中国风电装机的国产化和发电的规模化，风电成本可望再降。因此风电开始成为越来越多投资者的逐金之地

4、。虽然风电给我们带来众多的好处，但是风能的利用率比较低，风力发电受到环境场地的限制！风力发电的盈利并不是我们想象的那么乐观！因此，为了更有效的利用风能、提高风能的转换率发展适用于风力发电的特殊发电机越来越受到关注。在风力发电中，已采用的风力发电机有3种，即直流发电机，同步交流发电机,和已步交流发电机。在目前的并网风力发电中所采用的发电机大多是同步交流发电机和异步发电机。鼠笼式异步风力发电机结构简单，坚固耐用，运行可靠，易于维护和适宜恶劣的环境等优点得到了广泛的应用！所以我们有待进一步研究风力发电机的控制！基于以上背景和我所学的专业我选择了风力发电中的一种研究方向：鼠笼异步风力发电机的控制技术研

5、究！本课题研究了基于鼠笼式异步风力发电机的发电系统的控制技术！其中关键部件是四象限运行的PWM变流器！PWM是全功率变流器件，分为发电机侧和电网侧PWM!发电机侧的变流器通过矢量控制调节电机转速和转子磁链控制发电机的电磁转矩，使发电机运行在变速恒频状态;网侧PWM变流器通过调节网侧电流，保持直流电压稳定，实现有功功率和无功功率的解耦控制，控制流向电网侧的无功功率.达到最优控制的效果！我们知道鼠笼式异步发电机为笼型转子, 风力机通过变速箱拖动发电机的转子, 而电机的定子绕组通过变频器和电网相连接。由于风速的不断变化, 风力机及发电机的转速也随之变化, 既电机发出来的电是变频的。采用转子磁链定向的

6、矢量控制以及网侧PWM整流的方法把频率变化的电能转换为与电网频率相同的恒频电能,实现变速恒频。由于其控制策略在定子侧实现, 变频器的容量和发电机的容量之比大于100%, 使整个系统的成本、体积和重量显著增加( 尤其对于大型风力发电系统) ; 而且由于变频器直接和电网相连接, 不可避免地对电网造成一些谐波污染。但鼠笼式异步电机因其结构简单、坚固耐用、运行可靠、易于维护和适宜恶劣的工作环境等优点, 得到了广泛的应用！在发电机组的控制系统中有好多控制理论，也有好多人都在进行研究，有模糊控制，鲁棒控制，自适应控制，神经网络等许多智能控制理论引入其中！但是它们大多是理论上的探讨，没有实际的工程实现。本课

7、题对学术理论的研究起到进一步的补充和对一些成熟理论肯定的作用！对于工程实践提供了有力的理论支持和技术参数的参考！目前风力发电机组面临两个有待解决的问题一是发电机组效率的提高和风力发电质量的控制。提高风能利用率，降低风电成本是发展风力发电事业的必备前提，上世纪中期，许多学者在风力发电设备和风力发电系统性能改善方面进行了大量的研究，但未取得满意的成果，现代控制技术和电力电子技术的发展为上述两个问题的解决提供了技术基础，应用这些最新发展的技术开展对这两个关键问题的研究，对风力发电技术的进步具有重大意义。风力发电技术的发展体现在并网型风力发电机组的大型化和其控制技术的提高上。大型化有利于提高风能利用效

8、率和占地使用效率，降低单位功率造价。2 0世纪90年代后，500到700KW的机组己成为风电场的主导机型，目前国外己在研制1-4 MW的巨型风力发电机组，预计2-3年可实现商品化。大型风力发电机组最高转速一般在20-30 r /min， 主导机型多为异步发电机， 齿轮箱提速。 小功率风力发电机组多采取无齿轮箱的多极永磁同步发电机系统，但无论是大型机或小型机，都可划分为定速恒频和变速恒频两个基本类型。但是，从2 0世纪8 0年代变速恒频风力发电技术进入商品化、产业化后，得到了快速的发展。变速恒频定桨距失速型风力发电机组在实际风速低于额定风速时能根据风速变化跟踪风能的最大功率点，在实际风速高于额定

9、风速时能自动调节桨距角以减小风机受到的机械冲击，因此迅速成为变速恒频风力发电机的主导机型,围绕它的研究也最多，本课题就是基于现代控制技术和电力电子器件PWM变流器对鼠笼式异步风力发电机进行最优控制，以提高机组的效率和风电的质量。在风电发展中最有影响、发展较快的国家有德国、美国、丹麦、印度、荷兰、英国等。值得一提的是，全世界83%以上的风电装机容量分布在五个国家: 德国、美国、丹麦、印度和西班牙。 在德国，风能是居水力发电之后最重要的再生能源来源，风力发电在德国电力生产中所占的比例已达到2.5 %。目前，德国共拥有9400 座风力发电机，总容量近6100兆瓦，占欧洲大陆风能发电总容量的50%，全

10、球风能发电总量的三分之一。在未来10 年里，德国风力发电在电力生产中所占的比例将达到 3.5%。联邦风能协会的估计更为乐观，认为风力发电在电力生产中所占的比例甚至可以提高到30%.不过，这一切都取决开发风能发电的新领域 近海风力发电的努力是否成功。美国是世界上最早重视风力发电的国家之一，1994 年时装机容量( 163 万k W)就占当年全球风电装机容量53%。虽然电力工业改组引起的混乱使美国1991 - 1996 年的风电业没有太多增长，但随着电力工业改组的完成，到2001 ) 年时，每年至少可交付30万k W的风电机组产品，形成40亿美元的风机产业，风电平均价格将低于4 美分/KW.H到2

11、050 年时，全美风力发电将占全国电力用量的10%. 丹麦是世界风力发电的先进国家和风力发电机主要制造国之一。1978 年丹麦成立了国立风力发电试验站，并对其实行政策性补贴，促使了风力机工业和风力发电的发展。1995 年底全国风力发电装机容量达61.9万k W,19%年上升到73.3万kW。按规划至2005 年风电装机总量将达到150 万k W，届时相当于国内电力用量的10% ，到2030 年时将把风电的比例提高到占全国所需电力的40%。丹麦政府近期又把注意力转向海洋，于1997 年秋宣布了海上风力发电计划，拟于2005 年使海上风力发电容量达75万k W,2015年达到230万k W，至20

12、30 年达2万kW. 印度从20 世纪90 年代以后大力引进国外技术，并采取有力的政策措施促进风力发电的发展。1995年是其风电装机容量增长最快的一年，增量达3 7.5万k W,装机总量达56.5万kW,1996年又上升到81.6万k W,超过丹麦，成为世界第三个风力发电最多的国家。荷兰、英国等国的风电事业，也在迅速发展。应用的仿真软件PSCAD/EMTDC进行了仿真。通过仿真验证了该模型的合理性和有效性。异步电动机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,虽然通过坐标变换可以使之降阶并化简,但并没有改变其非线性、多变量的本质,因此,需要异步电动机调速系统具有高动态性能时,必须面向这样

13、一个动态模型。经过多年的潜心研究和实践,有几种控制方案已经获得成功的应用,目前应用最多的方案有: (1)按转子磁链定向的矢量控制系统; (2)按定子磁链控制的直接转矩控制系统。三相交流异步电机矢量控制理论用来解决交流电机转矩控制问题。矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量,根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制,从而达到控制异步电动机转矩的目的。具体是将异步电动机的定子电流矢量分解为产生磁场的电流分量(励磁电流)和产生转矩的电流分量(转矩电流)分别加以控制,并同时控制两分量间的幅值和相位,即控制定子电流矢量,所以称这种控制方式为矢量控制方式。图2-1

14、为笼型异步发电机风力发电系统的原理图。该系统是由一个风轮机，齿轮箱(未画出)、异步发电机和两个双边的(“背靠背”式)的PWM变流器，变压器等组成。图2-1 笼型异步发电机风力发电系统图2-2 感应电机矢量图该系统所采用的发电机为笼型异步发电机，它是异步电机的一种运行方式，为便于分析，图2一2(a)和(b) 分别示出了异步发电机和异步电动机的矢量图。通过比较图(a)和(b)就会发现，发电机状态和电动机状态的主要差异为:发电机状态定子电流矢量I1与定子端电压矢量U1的夹角大于90，COS小于零，说明发电机向电网发送功率;而电动机状态时定子电流矢量I1,与定子端电压矢量U1的夹角小于90'.

15、 COS 大于零，说明发电机向电网吸收功率。因此，在采用等效电路分析感应发电机的性能时，对电路中的各个参数可采用电动机惯例，这样，发电机和电动机具有相同的等效电路和方程式，只要把转差频率S，取负值即可。本文采用的鼠笼式异步发电机变速恒频控制策略是在定子电路实现的。由于风速的大小方向是不断变化的，导致风力机以及发电机的转速也是变化的，所以实际上鼠笼式异步发电机发出的电是频率变化的，即为变频的，因此需要通过定子绕组与电网之间的变频器把变频的电能转化为与电网频率相同的恒频电能送入电网。图2-3 异步发电机功率关系目前，大规模的风力发电系统，一般采用异步发电机直接并网的运行方式。机端配备有补偿电容器组

16、，以提供异步发电机在启动和运行时所需要的激磁无功。异步发电机频率由大系统来决定，风能的变化将引起异步发电机转差的变化，相应注入电网的有功和吸收的无功也要随着风速的变化而变化，这将导致系统，特别是风电场接入电网点电压的波动，严重时还可能引起电压闪变。我们知道电压和频率是衡量电质量的关键指标。所以我们得找到发电机无功功率和电压之间的关系，以更好的控制电压的稳定。异步发电机的无功-电压(Q-U)特性是影响风力发电机电压波动一个十分重要的因素。一台风力发电机直接投入电网时，异步风力发电机在投入瞬间，最大冲击电流约为电机额定电流的7倍.随后电容器的投入也会产生一个新的冲击，并伴随有高次谐波。当一大群风力

17、发电机在短暂的时间内相继投入时，在电容器投入并完全响应无功补偿之前，会引起电压较大的变化。据实测资料表明，两台风机的投入引起的电压下降比一台风机投入引起的电压下降的要高两倍。见图2-5，该图示出异步发电机吸收的无功与电压的关系。异步发电机吸收最小无功所对应的电压称为临界电压(瑞)，当电压下降向临界电压逼近时，异步发电机吸收的无功保持为常量。在超过味以后，吸收无功随电压的下降反向增长，这会导致电压下降的加剧，使多台电机的同时投入造成电压的急剧下降。图2-5 异步发电机的 Q-U 关系示意图异步发电机的无功一电压(Q-U)特性取决于异步发电机的阻抗参数，同时与输出的电磁功率有关。当电压低于临界电压

18、(U<)时，异步发电机吸收的无功急剧增加，导致异步发电机电压下降。异步风力发电机组自身不具有调节电压的能力，机端电压是由系统运行状态决定的，所以在分析风电场电压质量控制时，将风电机组看作具有无功电压静特性的PQ节点，无功功率取决于风电机组参数、机端电压和有功功率。风电机组发出的有功P和吸收的无功Q分布在一圆上，圆心坐标为(P0，QO )，其中: （2-8） （2-9） （2-10）半径为： （2-11）其中Us为风电机组机端电压:S为异步发电机转差率;为激磁支路阻抗;为、,分别为定子电抗和电阻;,分别为转子电抗和电阻。异步发电机组的无功功率可以表示为: (2-12)图2-6所示为一异步风

19、力发电机组的功率特性曲线。其圆心坐标和半径都随机端电压变化,电压越低，圆心坐标离坐标原点越近，半径越小。当风电机组出力增加时，电压水平越低，欲维持电压不变需要补偿无功数量越大，此时，若系统无功不足，风电机组电压就很容易越限，致使风电机组被迫停机。图2-6 异步风力发电机组的有功功率与无功功率关系曲线示意图r图2-7 电流坐标变换由电机学可知，三相对称绕组通入三相对称电流，在空间会产生一个旋转磁势，以同步角速度旋转，如图2-7(a)所示。空间互相垂直的二相绕组，通入时间互差900相位的二相交流电也可以在空间产生一个同样大小的旋转磁势，以同步角速度旋转，如图2-7(b)所示。此时，二相绕组与三相绕

20、组等效，前者为三相交流静止坐标，后者为二相交流静止坐标，对应的电压、电流为交流量，用3S/2S坐标变换可以实现上述等效静止坐标变换。直流电, It分别流过在空间成900的二相绕组，在空间可以产生同样大小的静止磁势，再将该二相绕组以同步角速度旋转，此时静止磁势变成了旋转磁势，且与上述交流电产生的磁势等效，对应的坐标为旋转坐标，该坐标系的电压、电流为直流量，如图2-7(c)所示。用2S/2R坐标变换可以实现等效旋转坐标变换.坐标变换的最终目的是要将定子电流矢量分解为励磁分量和有功分量，其中励磁分量产生转子磁通，有功分量与转子磁通相互作用产生电磁转矩。80年代初矢量控制进入实用化阶段，经过二十多年工

21、业实践、改进与提高，目前已达到成熟阶段。异步电机在ABC三相坐标系下的数学模型具有高阶、非线性、强祸耦合的特点，用传统的控制方法无法获得较好的控制性能。因此，在矢量控制中，需要对该模型用坐标变换的方法加以改造。坐标变换以产生相同的磁通为准则，建立三相交流绕组、两相交流绕组和旋转的直流绕组三者之间的关系，从而可以建立交流异步电机的直流电机模型，使得对交流异步电机可以获得与直流电机相当的控制特性。在研究矢量控制时定义有三种坐标系，即三相静止坐标系(3s)、两相静止坐标系(2s)和两相旋转坐标系(2r)。涉及到的坐标变换有静止三相到静止两相，以及静止两相到旋转两相之间的变换及其逆变换。抽象成坐标系间

22、的关系就是变量从静止ABC坐标系向静止坐标系的变换，以及变量从静止坐标系 向同步速旋转d q坐标系的变换。3s-2s之间的变换： 为两相矩阵绕组，它们在空间互差900，且通入时间上互差900的两相电流，称为两相静止坐标系。根据产生相同磁动势的原则，可以证明:变换后，绕组的电压和电流均为原三相绕组每相电压和电流的倍，每相功率增加到3/2倍，但相数由原来的三相变为两相，所以变换前后的总功率没有发生变化。令C3/2。是从三相坐标系到两相静止坐标系的变换矩阵，则:C3/2（2-13）若为三相平衡系统， （2-14）逆变得 （2-15）2s-2r之间的变换：d q绕组在空间垂直放置，且分别加上直流电压，

23、产生磁动势相对绕组是静止的。如果让d q坐标以角速度w1旋转，则产生的磁动势与 坐标系的等效。D q轴与 轴的夹角是一个变量，随负载、转速而变，不同的时刻有不同的值。令C2s-2r是两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换矩阵，则: （2-16）其逆变换矩阵为： （2-17）其中是a轴与d轴的夹角。由式(2-16)可知两相同步旋转坐标系下定子电流矢量的励磁和转矩分量由两相静止正交坐标系下的定子电流分量 ,和转子磁场位置决定。如果转子磁场位置估计准确，通过这种变换后稳态时定子电流d q轴分量为一个常数。（2-18） （2-19） （2-20） （2-21）1.如果>0，则A=1，否则A=0；2

24、.如果，则B=1，否则B=0；3.如果，则C=1，否交流电机数字控制系统的硬件部分，包括DSP微处理器、接口电路及外围设备，其中DSP微处理器是控制系统的核心;本系统采用了TI公司生产的TMS320LF2407 DSP芯片，用单片DSP完成包括矢量变换在内的所有控制功能。图3-1 系统的硬件结构框图其中主电路部分有发电机侧PWM变流器，通过调节电机的转速和磁链，控制发电机的电磁转矩，使发电机运行于变速恒频状态，网侧PWM变流器通过调节网侧的D轴和Q轴电流，保持直流电压侧的电压稳定。主电路结构见图3-2其包括发电机及其控制变流器部分和并网变流器的硬件电路图图3-2 发电机及其控制变流器和并网变流

25、器的硬件电路结构在图3 -2中变流器由两组三相IGBT可控桥组成，C为直流侧支撑电容，异步发电机IG与风力机通过齿轮箱相连，发电机三相输出端子A,B ,C经电流电压传感器PT CT分别与电机侧变流器的U, V, W端子相连。电机侧变流器和网侧变流器通过直流母线端子P, N分别相连，三相变流器的输出经电流传感器 PT CT接到U,V,W端子，经三相电感L接至电网侧。EMTDC （Electromagnetic Transient including Direct Current)程序是目前世界上被广泛使用的一种电力系统分析软件。为了研究高压直流输电系统，Dennis Woodford博士十197

26、6年在加拿大曼尼托巴水电局(Manitoba Hydro)开发完成了EMTDC的初版，随后在曼尼托巴大学(University of Manitoba)创建高压直流输电研究中心(Manitoba HVDC Research Center)，多年来该直流输电研究中心在DennisWoodford的领导下不断完善了EMTDC的元件模型库和功能，使之发展为既可以研究交直流电力系统问题，又能够完成电力电子仿真及非线性控制的多功能工具（Versatile tool)。特别是PSCAD （Power System Computer Aided Design)图形用户界面（GUI, Graphical Us

27、er Interface)的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC来进行电力系统仿真计算，而且该软件可以作为实时数字仿真器(RTDS , Real TimeDigital Simulator)的前置(Front End部分。现在新版的PSCAD/EMTDC不但有工作站版(适用于Unix Workstations ) 而且有微机(PC)版。因其具有大规模的计算容量、完整而准确的元件模型库、稳定高效的计算内核、友好的界面和良好的开放性等特点，已经在世界各国的科研机构、学校和电力生产部门广泛使用。本文中所用的仿真工具为该软件2003年推出的V版本。关于网站上获得技术支持 Edit ) 。PSCA

28、D/EMTDC的主程序结构图如下图4-1 EMTDC的主程序结构PSCAD/EMTDC软件的主要功能是进行电力系统时域和频域仿真，还可以进行交流系统的谐波研究、暂态扭矩的分析、直流系统的启动、直流系统换相方法研究、串联或并联的多端输电系统的电磁暂态仿真、同杆架设的交直流线路的相互影响等。EMTDC程序具有“拍照”功能，可记录下某个时刻系统的工作状态，为重新计算提供起点状态，也可以在此基础上进一步研究系统的暂态过程。 PSCAD/EMTDC的典型应用是计算电力系统遭受扰动或参数变化时参数随时间变化的规律，此外PSCAD/EMTDC软件广泛应用电机仿真分析、风电并网的分析、FACTS(Flexib

29、le AC Transmission System)控制器的设计、电力系统谐波分析及电力电子领域的仿真计算。本文采用该软件进行鼠笼风力发电机系统的仿真控制及并网特性分析。图4-2是鼠笼式异步风力发电机控制系统的仿真图。此图中包含了主电路部分、控制电路部分和风力机模块部分。图4-2 系统仿真电路一个三相交流的磁场系统和一个旋转体上的直流磁场系统，通过两相交流系统作为过渡，可以互相进行等效变换。所以，如果将用于控制交流调速的给定信号变换成类似于直流电动机磁场系统的控制信号，即假设两个互相垂直的直流绕组同处于一个旋转体上，两个绕组中分别独立地通入由给定信号分解而得的励磁电流信号和转矩信号，并把、作为

30、基本控制信号，通过等效变换，可以得到与基本控制信号、等效的三相交流控制信号、，用它们控制逆变电路。同样，对于电动机在运行过程中系统的三相交流数据，又可以等效变换成两个互相垂直的直流信号，反馈到控制端，用来修正基本信号、。图4-3 基于SVPWM的异步发电机转子磁链定向控制系统图4-3是一个矢量控制系统结构图，调速系统采用速度和电流双闭环控制，通过电流互感器检测逆变器的输出电流、。把检测的电流经过三相/两相变换得到、轴上、，再把、轴上的参数经过选择坐标变换得到D、Q轴上的同步参数、，然后把得到的同步坐标系下的参数、和采样到的电机的转速n送到电流模型中对转子磁通位置进行计算，通过磁通观测器，得出矢

31、量控制所需要的转子磁通位置参数。通过传感器采样到的速度n与给定的转子电角速度参考值进行计算得到电机转速的差值，对这个差值经过PI调节得到旋转坐标系Q轴的电流，这个参考量与实际变换过来的旋转坐标系Q轴上的相比较，得到的结果经过PI调节得到旋转坐标系Q轴上的参考电压。对给定的电机转速参考值经过励磁处理后得到的旋转坐标系D轴上参考电流，这个参考量与实际变换过来的旋转坐标系D轴上的相比较，得到的结果经过PI调节得到旋转坐标系D轴上的参考电压。得到旋转坐标系下的参考电压、经过反派克变换得到、坐标系下、，把两个参考电压送到SVPWM产生模块中得到相应的六个PWM脉冲信号。图4-4 PWM整流器双闭环控制系

32、统原理图图为PWM变流器在同步坐标系中的双闭环控制系统原理框图。PWM整流方案可以实现稳定的直流电压输出，且输入侧的电流波形良好，功率因数可调，具有宝贵的四象限运行能力。下图是网测PWM整流器双闭环控制系统的仿真图。其中外环是电压控制，内环是电流控制。图4-5 PWM整流器双闭环控制系统仿真图其中，为电网电压分量，为输入电流分量，w为同步角速度。在两相同步旋转的DQ坐标中，使D轴定向于电网电压矢量，控制三项电流的D轴和Q轴电流，便可以达到控制输出电流功率因数的目的。利用PSCAD软件搭建三相VSR固定开关频率PWM电流控制模型仿真图如图4-5，仿真参数三相线电压给定值为110V，频率50HZ，

33、电阻0.2，电感=5mH,电容C=3300uF。直流给定控制电压220V，电压外环PI调节参数：K=0.2,TI=0.5;电流内环PI调节参数：K=2，TI=0.05.仿真波形图如图所示图4-6 直流侧电压波形图4-6显示了在有电压外环控制时，改变直流电压参考值（从220V变为250V），实际值跟随着参考值变化，同时交流侧相电流也跟着变大图4-7 稳定时三相电压、电流波形图4-8 显示了改变无功功率参考值从0A变为10A图4-8 显示了改变无功电流参考值（从0A变为2A）时的电压电流波形，可见电压与电流的相位关系发生改变。转子磁链PSCAD模型如图4-4图4-9 转子磁链转差角速度表达式：其P

34、SCAD模型如图所示：(a)(b)(c)(d)图4-10 异步发电机转子磁链定向控制系统仿真图上图中图a模块是角度变换模块，由机械角度和电角度来计算转子磁链角度以实现转子磁链定向。图b模块是速度换控制还，由传感器采样到的速度n与给定的转子电角速度参考值w进行计算得到电机转速的差值，对这个差值经过PI调节得到旋转坐标系Q轴的电流，这个参考量与实际变换过来的旋转坐标系Q轴上的iq2相比较，得到的结果经过PI调节得到旋转坐标系Q轴上的参考电压esq. 图c个模块是电流控制环，对给定的电机转速参考值phir1经过励磁处理后得到的旋转坐标系D轴上参考电流，这个参考量与实际变换过来的旋转坐标系D轴上的id2相比较，得到的结果经过PI调节得到旋转坐标系D轴上的参考电压esd。图4-11 3/2变换模块上图中是3/2变换模块，由传感器检