带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统的仿真

带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统的仿真
1、 仿真模型
1.5
psir*psiS2
psiS
Discrete,Ts = 1e-005 s.pow ergui
1400n*
n
isabc
g A B
C
+
-inverter
iabc*
iSq
iSd
i0dq0
sin_cos
abc
dq0_to_abc
atr asr
apsir
Te TL
m
is_abc
phis_qd wm Te
Machines Demux
i*abc iabc
pulses
Generation
-K-2*0.0693*u(1)*u(2)/0.071
Fcn
Demux
DC 510v
iabc
wr psir ist sincos
Current model
Tm m
A
B
C Asynchronous Machine
SI Units
psir*
psir
ism*
ApsiR
Te*1
Te
ist*
ATR
n*
n
Te*
ASR
各个子模块的仿真模型 ①转矩调节器的模型
②转速调节器的模型
③磁链调节器的模型
④按转子磁链定向的转子磁链电流模型
2、控制原理
带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统的仿真模型中，其中直流电源DC、逆变器inverter、电动机motor和电动机测量模块的主电路，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ASR、ATR和ApsiR均是带输出限幅的PI调节器。

转子磁链观测使用二相同步旋转坐标系上的磁链模型，函数模块Fcn用于计算转矩，dq0-to-abc 模块用于2r/3s的坐标转换。

在控制电路中,在转速环后增加了转矩控制内环,转速调节器ASR的输出是转矩调节器ATR的给定Te*,而转矩的反馈信号Te，则通过矢量控制方程得到。

调机器参数参考值
3、仿真的输出结果
00.10.20.30.4
0.50.60.70.80.91
500
1000
1500
t/s
n /(r /m i n )
转速响应
00.10.20.30.4
0.50.60.70.80.91
-20
20
40
60
80
100
120
t/s
电动机输出转矩
0.1
0.2
0.3
0.4
0.50.6
0.7
0.8
0.9
1
-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8
1t/s isd
0.1
0.2
0.3
0.4
0.50.6
0.7
0.8
0.9
1
-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.8
1t/s
isq
00.10.20.30.4
0.50.60.70.80.91
2
4
6
8
10
12
14
t/s
磁链调节器ApsiR 的输出
0.1
0.2
0.3
0.4
0.50.6
0.7
0.8
0.9
1
-20-10010203040506070
80t/s
转速调节器输出
00.10.20.30.4
0.50.60.70.80.91
-10
10
20
30
40
50
60
t/s
转矩调节器输出
00.10.20.30.4
0.50.60.70.80.91
-80
-60-40-200204060
80t/s
电流isa 的输出
00.10.20.30.4
0.50.60.70.80.91
-80
-60-40-200204060
80t/s
电流ia*的输出
定子磁链轨迹
转矩-转速曲线
4、仿真总结
由于电力系统的运行过程中的各个参数不能直接观测，为了跟好的了解系统各个参数的变化及其走向，能更好的做到控制。

所以采用MATLAB仿真研究是一个很好且很方便的方法。

但是MATLAB毕竟是软件模拟实现，仅仅从原理上证实了设计的准确性，我们还必须搭建实际系统并进行调试才能最终确定合适的调节器模型参数。

仿真中注意的问题：为了减少仿真需要的时间，仿真中减小了电动机的转动惯量，但是过小的转动惯量，容易使系统发生振荡。