研究转子转子电阻对转子磁场定向矢量制约影响的仿真毕业设计论文网

1、研究转子转子电阻对转子磁场定向矢量制约影响的仿真毕业设计论文网    。通过仿真实例验证了仿真系统的有效性，并分析了转子电阻变化对调速系统性能的可能影响，指出在线辨识和实时补偿转子电阻参数对系统实现完全解耦和获得良好的调速性能起着重要的作用。关键词：转子电阻；转子磁场定向；矢量控制；仿真研究1671-0568（2013）11-0115-04作者简介：姚晓宁，男，副教授，高级工程师，研究方向为摘要：基于转子磁场定向矢量控制，采用Matlab/Simulink构建了由电流滞环型逆变器供电的感应电机仿真系统，给出了动态修改转子电阻参数的方法。通过仿真实例验证了

2、仿真系统的有效性，并分析了转子电阻变化对调速系统性能的可能影响，指出在线辨识和实时补偿转子电阻参数对系统实现完全解耦和获得良好的调速性能起着重要的作用。关键词：转子电阻；转子磁场定向；矢量控制；仿真研究1671-0568（2013）11-0115-04作者简介：姚晓宁，男，副教授，高级工程师，研究方向为过程控制技术。一、引言矢量控制技术实现了异步电机磁链和电磁转矩的解耦控制，能获得类似于直流电机的调速性能，是目前异步电机高性能控制的主要方法，在电气机车、伺服系统、电梯驱动等工业领域的应用日趋广泛。交流电机矢量控制的关键在于转子磁场的正确定向。转子磁场定向需要异步电机参数的准确信息，但在实际系统

3、中电机参数往往会随着实际工况和环境而发生变动，其中影响最大的是转子电阻，它在运行中会随着温度和磁饱和程度而变化，使得电机转子磁场定向不准确，电机解耦关系遭到破坏。可见，转子参数的精度对电机实现完全解耦、提高电机的调速性能是非常重要的，也因此使得转子电阻的测量、在线辨识及参数补偿一直是人们研究和讨论的热点。2，3本文采用Matlab/Simulink构建了电流滞环型逆变器供电的感应电机仿真源于：论文提纲格式范文系统，给出了动态修改转子电阻参数的方法，并对控制系统进行了仿真分析与研究。仿真结果与分析表明转子电阻的在线辨识和补偿对系统实现完全解耦和获得良好的调速性能的重要作用。二、转子磁场定向控制4

4、1.控制思想异步电机矢量控制的思路是按直流电动机的控制规律来控制交流电动机，因此把三相坐标系的定子电流、电压等效到两相同步旋转坐标系中。转子磁场定向选择转子磁通矢量r的方向为坐标系的d轴，逆时针90度旋转方向为q轴；将电机的定子电流在dq坐标轴上分解为励磁电流分量Id和转矩电流分量Iq；通过对Id的控制实现对转子磁链的控制，对Iq的控制完成对电磁转矩的控制，并最终实现对转子磁通的幅值和相位的控制，获得类似于直流电机的调速性能。Id对转子磁链的控制和Iq对电磁转矩的控制表达式如下：？渍rd=？渍r （1）？渍rd=LmId/（1+Trp） （2）Te=（3/2）np（Lm/Lr） （3）其中rd

5、为转子磁链、Lm为互感、Tr=Lr/Rr为转子时间常数、P为微分算子、np为电机磁极对数。由式（2）可知，转子磁链rd仅由定子励磁电流分量Id确定，与转矩电流分量Iq无关，即Id和Iq是解耦的；从式（3）可知，Te同时受到变量rd和Id的影响，但如果能做到让rd恒定，则电磁转矩Te与转矩电流分量Iq成线性关系，仍然能实现两个电流分量的解耦控制。2.磁链观测模型电压模型是根据电压方程中感应电动势等于磁链变化率的关系，通过对电动势积分获得磁链的，常用于15%额定转速以上的场合；电流模型是通过检测定子电流和转子旋转角速度来计算转子磁链，这种方法无论转速高低都可以适用，但观测精度与转子绕组参数估算的准

6、确程度关系很大。本文选用电流模型观测器实现转子磁场定向，以便研究和观察转子电阻变化对转子磁场定向矢量控制调速系统的性能影响。其控制电路模型建立如下：？渍rd=LmId/（1+Trp） （5）？兹=（？棕r+？棕m）dt （6）？棕r= （7）Te=（3/2）np（Lm/Lr）Iq？渍rd （8）其中角为转子磁链相位角；r为异步电机的转差角速度；m是转子机械角速度，是系统的测量速度。三、仿真系统1.仿真电路的搭建根据式（4）（7）控制电路模型，设计异步电机转子磁场定向矢量控制电路框图如图1。反馈量是定子电流Iabc和转子转速m，输出为电流滞环跟踪控制脉冲pluses，整个系统通过矢量控制环节实现

7、对转矩的解耦和转速的调节。在这个环节通过给定磁链rd*作为磁链电流Id的指定值，从而保证式（4）的实现。2.动态参数的获得为完成电阻变化对系统运行的影响分析和实时观测系统功能，可以采用以下几种方法：（。    ，封装模块时将Rr设为变量；建立m文件，在该文件中采用assignin（）、set_param（）指令将Rr的时变函数值传递给子系统模块，从而模拟异步电机矢量控制系统运行时转子电阻变化对系统影响的过程。实际上，subsystem模块相当于Simulink的子程序，将自己编写的程序封装以后，使用该程序就非常简便了，只需点击模块修改变量即可。需要注1）

8、使用Simulink的仿真工具。这种方法简单、易用，但修改麻烦且需要把仿真时间分成若干段，非常费时。（2）采用S-Function编写程序。该方法需要按照S-Function格式编写函数，使用方便、功能强，但门槛较高。（3）将sub system模块与m文件配合使用。通过执行M文件修改Simulink子系统模块的参数；这种方法简单、省时，能批量传输数据。本文采用方法（3）实现转子电阻Rr的在线修改，具体实现方法如下：在Simulink中建立含有Rr变量的sub system模块，封装模块时将Rr设为变量；建立m文件，在该文件中采用assignin（）、set_param（）指令将Rr的时变函数值传递给子系统模块，从而模拟异步电机矢量控制系统运行时转子电阻变化对系统影响的过程。实际上，su