天津科技大学2012届本科生毕业设计
?r*?Lmd*isM (4-1) Trs?1Tr??**?r (4-2) i?Lmd*sT*isTLmd ??? (4-3)
Tr?r**??*????s (4-4) ?s???sdt??(??*??)dt (4-5)
*其中，定子的电流励磁分量isM是设定值。
二、磁链开环转差型矢量控制系统
磁链开环转差型矢量控制系统带有转速控制子系统和磁链控制子系统。如图3-14所示，此系统中有转速调节器ASR，内环转矩调节器ATR，磁链调节器AψR。
*转速调节器的输出Tei，是内环转矩调节器ATR的给定值，而转矩的反馈信号则
来自转子磁链观测器，计算公式为：
??nLmd??ST ?riTeipLrd转矩闭环可以降低或者消除两个通道之间的惯性耦合作用，另外磁链的变化对于转矩内环相当于一种扰动，会受到转矩闭环的抑制，这样就可以减轻磁链的突变对转矩的影响。
*?r则磁链调节器的给定值iSM，是由函数发生器GF给出的，磁链的反馈信号?来自于转子磁链观测器。磁链的闭环有以下的作用：当额定的角速度大于实际转速时，控制转子磁链ψr为常数，实现恒转矩调速；当实际转速大于额定的转速时可以控制使ψr随着它的增加而减小，实现恒功率(弱磁)调速方式。
其中直流电源DC、逆变器、电动机和电动机测量模块组成了模型的主电路，逆变器的驱动信号由滞环脉冲发生器模块产生。三个调节器ACMR、ACTR、ASR均是带输出限幅的PI调节器。转子磁链观测使用两相同步旋转坐标系上的磁链模型。
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?r**ismTrs?1LmACMR*usm*us??*-TASR*e?Lnpr*istmLACTR*ust旋转变换2r/2s*us?SVPWM控制 M~?ismist?s*LmTr旋转变换2s/2ris?iA3/2变换is?iB???1*1-s?FBS 图3-14 磁链开环转差型矢量控制系统
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第四章 异步电动机矢量控制系统的仿真分析
第一节 SIMULINK软件基本介绍
本文主要就矢量控制系统的运行性能应用MATLAB软件SMIULNIK仿真工具进行系统仿真。
MATLAB是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统。MATLAB语言表述形式与其数学表达形式相同，因而不需要按传统的方法编程。MATLAB特别适合于动态系统的建模与仿真。MATLAB有非常强大的功能，在各种科学和工程运算中都得到了很好的应用，它除了传统的交互式编程之外，还提供了丰富可靠的矩阵运算、图形绘制、数据处理、图像处理、方便的Windows编程等便利工具。
MATALB有许多工具箱(Toolbox)，SIMULINK就是其中一个比较特别的工具箱。SIMULINK是一个用来对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。它提供了一种图形化的交互环境，用户可以甚至不需要编写一行代码就可以迅速建立起来系统框图模型。它和MATLAB的无缝结合使得用户可以利用MATLAB丰富的资源建立仿真模型，监控仿真过程，分析仿真结果。SIMULINK具有交互式图形化的建模环境、交互式的仿真环境、大量的专用模块库、丰富的数据I/O工具等优点。
第二节 异步电机矢量控制系统仿真模型的建立
根据图3-14我们可以在MATLAB的SIMULINK工具中建立如图4-1的异步电机矢量控制系统的仿真模型。其中包括以下主要模块。
图4-1 异步电动机矢量控制系统仿真模型
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一、2s/2r变换和2s/2r逆变换的仿真模型
由坐标变换的原理建立3s/2r变换和3r/2s变换的仿真模型，如图4-2，图4-3所示。
1sin3cos-12xProduct2xProduct3 图4-2 2s/2r变换仿真模型
xProduct1xproduct+1+iM++2iT
1UM3betasincos-1xProductxproduct1+1+UalfaxProduct22UTxProduct3++2Ubeta
图4-3 2s/2r逆变换仿真模型
二、转子磁链模块
在设计系统中，用到了坐标变换的基础是转子磁链的准确观测，没有它就不能进行2s/2r变换及逆变换，而且转子磁链还关系到能否实现磁场的定向磁链的闭环控制。本人采用的是转子磁链的电流模型。如图4-4所示
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图4-4 转子磁链电流模型
三、异步电动机仿真模型
异步电动机仿真模块如图4-5
图4-5 异步电动机仿真模型
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