采用交叉耦合补偿的异步电动机矢量控制系统研究

论文题目: 采用交叉耦合补偿的异步电动机矢量控制系统研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电气工程

作者: 田清

导师: 廖勇,白云庆

关键词: 感应电动机,无传感器,矢量控制

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 三相感应电动机是一个多变量、高阶、强耦合的非线性系统，不象直流电机那样易于控制转矩，但是矢量控制技术可以使交流电机按直流电机的控制规律来进行控制，而无传感器矢量控制技术更使相应的交流调速系统变得简便、廉价和可靠，所以成为当前交流调速技术的一个重要的应用研究领域，本论文工作就是关于矢量控制方面的一个尝试。论文首先介绍了分析了感应电动机在三相静止坐标系下强耦合和互感变参数的数学模型，通过坐标变换，导出感应电机在两相同步旋转坐标系下的数学模型，然后将同步坐标系按转子磁场定向，实现了对转子磁链和转矩的分别控制，使交流电动机可以按直流电机的控制规律来控制。其次，论文基于同步轴系下的感应电动机按转子磁场定向的矢量控制方法，提出了一种利用M、T轴电流的误差信号进行电压补偿的动态解耦方法，增强了系统运行的稳定性，并利用T轴电流的误差信号实现对电机速度的估算，有一定的自适应能力，建立了无传感器矢量控制系统的结构框图。然后，论文利用MATLAB建立了该无传感器矢量控制系统的仿真模型。为提高系统的适应性和仿真结果的准确性，仿真模型采用了标么值系统，并考虑了控制周期和采样信号周期对仿真结果的影响。讨论了离散控制引起的相位补偿问题，使仿真结果更接近实际工程系统。最后，通过仿真进一步验证了本文提出的无传感器矢量控制系统的正确性和可行性。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 课题的背景及意义

1.2 交流调速技术的发展概况与趋势

1.3 矢量控制技术的研究现状

1.3.1 矢量控制方法及特点

1.3.2 无传感器矢量控制系统的研究

1.3.3 速度估算方法

1.4 本文研究的内容及可进行性

2 异步电动机的数学模型

2.1 三相异步电动机数学模型的性质

2.2 三相异步电动机在三相静止轴系上的数学模型

2.3 坐标变换与变换矩阵

2.4 三相异步电动机在二相旋转MT轴系上的数学模型

2.5 考虑铁耗影响的异步电动机的数学模型

2.6 小结

3 矢量控制原理

3.1 矢量控制系统的构想

3.2 矢量控制的基本原理和方法

3.3 转子磁场定向的矢量控制系统基本类型

3.4 小结

4 无传感器矢量控制的研究

4.1 概述

4.2 无传感器矢量控制系统

4.2.1 矢量控制的基本方程式

4.2.2 考虑铁耗时的定子T轴电流的方程式

4.2.3 速度估计方法

4.2.4 定子电压解耦控制

4.3 无传感器矢量控制系统的原理框图

4.4 小结

5 Simulink下无传感器矢量控制的仿真模型

5.1 MATLAB概述

5.2 无传感器矢量控制系统的Simulink实现

5.2.1 仿真模型中各组成子系统的说明

5.2.2 仿真模型的结构特点

5.3 小结

6 仿真结果与分析

6.1 仿真模型的参数设置

6.2 电机拖动的仿真分析

6.2.1 电机起、制动特性

6.2.2 调速性能分析

6.3 负载变化的仿真分析

6.4 速度估算的分析

6.4.1 速度估算环节的参数变化

6.4.2 异步电动机的参数变化

6.5 小结

7 结论

致谢

参考文献

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2006-12-06

参考文献

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