基于内模解耦的感应电机矢量控制系统研究

发布时间：2020-04-06 23:27

【摘要】：感应电机是一个高阶、多变量、强耦合的非线性系统,同时又存在不确定性、时滞性等许多复杂特性导致难以控制。目前,定子电流解耦控制器和速度控制器往往采用传统PID控制策略,但在对动态性能要求较高的场合,传统PID控制策略不能满足预期目标。因此,本文将内模控制策略和分数阶控制策略应用于感应电机调速系统,进一步提高系统动态性能。首先,本文研究了矢量控制原理,根据矢量坐标变换原理推导出感应电机在三相静止(abc)、两相静止(αβ)和两相旋转(dq)坐标系下的数学模型以及三种坐标系下数学模型之间的变换关系,描述了按转子磁场定向的感应电机矢量控制方法和空间矢量脉宽调制技术。其次,讨论了内模控制的原理、性质和设计方法,将内模控制方法引入到定子电流解耦控制器中,为提高系统动态响应性能,设计了内模解耦定子电流控制器。该控制器调节参数易于整定、结构简单。仿真和实验结果验证了内模控制在感应电机调速系统中的正确性。为了进一步抑制系统超调,提高快速性,本文在此内模解耦控制系统的基础上引入分数阶控制方法,设计了分数阶速度控制器。该控制器与整数阶控制器相比,由于增加了积分微分的阶次,可调节范围更广、更细,可使系统控制的灵活性更强。最后,基于上述理论研究的基础,以Matlab/Simulink为仿真平台,分别对系统进行低速启动、额定转速启动、加减载等仿真研究,并搭建以DSP芯片TMS320F28335为核心的硬件平台进行实验研究,仿真和实验验证调速系统的正确性和优越性。
【图文】：

磁动势,两相,三相静止,坐标系

、磁链)进行坐标变换，将三相交流量变换为量变换为两相直流量。采用类似于直流电机流和励磁电流来控制电机的转矩和磁链，，可求。矢量坐标系包括：定子三相静止坐标系(3s)、标系(2r)，三种坐标系之间可以相互转换，功率不变。（3s/2s）ABC和两相静止坐标系αβ之间的变换称为C系 ABC 和两相静止坐标系αβ矢量关系图如静止坐标系 A 轴同两相静止坐标系α轴重合表示两相绕组的有效匝数，磁动势为各相有

两相,旋转坐标系,工程硕士学位,磁动势

西安科技大学全日制工程硕士学位论文 2321232110322s/3sC（2s/2r）系αβ和两相旋转坐标系 dq 之间的变换称为 PA止，r 表示旋转。两相静止坐标系和两相旋转中，电流 i 、 i 和di 、qi 产生以相同角速度s 旋
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM346

【参考文献】