1、“.....它模拟直流电机的控 制方式使得交流电机也能取得与直流电机相媲美的控制效果。本文研 究了矢量控制系统中磁链调节器的设计方法。首先简单介绍了矢量控 制的基本原理,给出了矢量控制系统框图,然后着重介绍了矢量控 制系统中磁链调节器的设计和仿真过程。仿真结果表明调节器具有良 好的磁链控制效果。 因为异步电动机的物理模型是个高阶非线性强耦合的多 变量系统,需要用组非线性方程组来描述,所以控制起来极为不便。 异步电机的物理模型之所以复杂,关键在于各个磁通间的耦合。直流 电机的数学模型就简单多了。从物理模型上看,直流电机分为空间相 互垂直的励磁绕组和电枢绕组,且两者各自独立,互不影响。正是由 于这种垂直关系使得绕组间的耦合十分微小,我们可以认为磁通在 系统的动态过程中完全恒定......”。
2、“..... 如果能将交流电机的物理模型等效变换成是在转 速环内增设转矩控制内环,图绘出了种实际的带转矩内环的直接 矢量控制系统,其中主电路选择了电流滞环跟踪控制的变频 器,这只是种示例,也可以用带电流内环的电压源型变频器。系统 中还画出了转速正反向和弱磁升速环节,磁链给定信号由函数发生 程序获得。转速调节器的输出作为转矩给定信号,弱磁时它也受 到磁链给定信号的控制。 图带转矩内环的直接矢量控制系统 转速磁链闭环控制的矢量控制系统原理分析及 仿真 摘要 因为异步电动机的物理模型是个高阶非线性强耦合的多变 量系统,需要用组非线性方程组来描述,所以控制起来极为不便。 异步电机的物理模型之所以复杂,关键在于各个磁通间的耦合。如果 把异步电动机模型解耦成有磁链和转速分别控制的简单模型,就可以 模拟直流电动机的控制模型来控制交流电动机......”。
3、“.....它模拟直流电 机的控制方式使得交流电机也能取得与直流电机相媲美的控制效果。 本文研究了矢量控制系统中磁链调节器的设计方法。并用最 终得到了仿真结果。 关键词矢量控制,非线性,仿真 , 目录 前言 第章矢量控制的基本原理 坐标变换的基本思路 矢量控制系统结构 第章按转子磁链定向的矢量控制方程及解耦控制 第章 , , , ,,状态方程中的 蜕化为代数 方程,将它整理后可得转差公式 这使状态方程又降低了阶。 由式 可得 则 或 式或表明,转子磁链仅由定子电流励磁分量产 生,与转矩分量无关......”。
4、“..... 式还表明,与之问的传递函数是阶惯性环节,其时 间常数为转子磁链励磁时间常数,当励磁电流分量突变时,的 变化要受到励磁惯性的阻挠,这和直流电动机励磁绕组的惯性作用是 致的。 式或式式和式构成矢量控制基本方程式, 按照这组基本方程式可将异步电动机的数学模型绘成图的结构形 式,由图可见,两个子系统之间仍旧是耦合着的,由于同时受到 和的影响。 磁链 模型 检测信号 图带除法环节的解耦矢量控制系统 矢量控制系统两个等效的线性子系统 磁链调节器转速调节器 第章转速磁链闭环控制的矢量控制系统 对解耦后的转速和磁链两个独立的线性子系统分别进行闭环控 制的系统称作直接矢量控制系统......”。
5、“..... 带磁链除法环节的直接矢量控制系统 在前述的图中,转速调节器输出带环节,使系统可 以在有关假定条件下见上节指出的三个假定条件简化成完全解耦 的与两个子系统模型在图中略去未画,这是种典型的直接矢 量控制系统。两个子系统都是单变量系统,其调节器的设计方法和直 流调速系统相似。电流控制变频器可以采用电流滞环跟踪控制的 变频器图,也可采用带电流内环控制的电压源型变 频器图 图电流控制变频器 带转矩内环的直接矢量控制系统 另外种提高转速和磁链闭环控制系统解耦性能的办 图异步电动机矢量变换与电流解耦数学模型 按照矢量控制系统原理结构图模仿直流调速系统进行控制时,可 设置磁链调节器和转速调节器分别控制和,如图所 示。把的输出信号除以,当控制器的坐标反变换与电机中的坐 标变换对消......”。
6、“.....此处的便可与 电机模型中的对消,两个子系统就完全解耦了。这时,带除法 环节的矢量控制系统可以看成是两个独立的线性子系统如图。 应该注意,在异步电动机矢量变换模型中的转子磁链和它的相 位角都是在电动机中实际存在的,而用于控制器的这两个量却难以 直接测得,只能采用磁链模型计算,在图中冠以符号以示区 别。因此,上述两个子系统的完全解耦只有在下面三个假定条件下才 能成立转子磁链的计算值等于其实际值转子磁链的计算值 ˆ等于其实际值转子磁链定向角的计算值ˆ等于其实际值 忽略电流控制变频器的滞后作用。 电流 控制 变频 器 异步电 动机矢 量变换 模型 图 ˆˆ 第章矢量控制的基本原理 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......”。
7、“.....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腔制,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。 坐标变换的基本思路 坐标变换的目的是将交流电动机的物理模型变换成类似直流电 动机的模式,这样变换后,分析和控制交流电动机就可以大大简化。 以产生同样的旋转磁动势为准则,在三相坐标系上的定子交流电流 ,通过三相两相变换可以等效成两相静止坐标系上的 交流电流和,再通过同步旋转变换,可以等效成同步旋转坐标系 上的直流电流和。如果观察者站到铁心上与坐标系起旋转,他 所看到的就好像是台直流电动机。 把上述等效关系用结构图的形式画出来,得到图。从整体上看, 输人为三相电压,输出为转速,是台异步电动机......”。
8、“.....经过变换和按转子磁链定向的同步旋转变换,便 得到台由和输入,由出的直流电动机。 等效直流 电动机模型 异步电动机 图异步电动机的坐标变换结构图 矢量控制系统结构 既然异步电动机经过坐标变换可以等效成直流电动机,那么,模 仿直流电动机的控制策略,得到直流电动机的控制量,再经过相应的 坐标反变换,就能够控制异步电动机了。由于进行坐标变换的是电流 代表磁动势的空间矢量,所以这样通过坐标变换实现的控制系统就 称为矢量控制系统,简称系统。系统的 原理结构如图所示。图中的给定和反馈信号经过类似于直流调速系 统所用的控制器,产生励磁电流的给定信号和电枢电流的给定信号 ,经过反旋转变换得到和,再经过变换得到 和......”。
9、“.....它模拟直流电机的控 制方式使得交流电机也能取得与直流电机相媲美的控制效果。本文研 究了矢量控制系统中磁链调节器的设计方法。首先简单介绍了矢量控 制的基本原理,给出了矢量控制系统框图,然后着重介绍了矢量控 制系统中磁链调节器的设计和仿真过程。仿真结果表明调节器具有良 好的磁链控制效果。 因为异步电动机的物理模型是个高阶非线性强耦合的多 变量系统,需要用组非线性方程组来描述,所以控制起来极为不便。 异步电机的物理模型之所以复杂,关键在于各个磁通间的耦合。直流 电机的数学模型就简单多了。从物理模型上看,直流电机分为空间相 互垂直的励磁绕组和电枢绕组,且两者各自独立......”。
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