異步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的ISR方法研究

作者：時間：2011-01-16 來源：網(wǎng)絡(luò)

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磁鏈調(diào)節(jié)具體的控制策略為：磁鏈的計算值與給定值進(jìn)行比較，若pi輸出大于零，則令hψ=1此時需要增大定子磁鏈，直到pi輸出為零，當(dāng)pi輸出小于零，則令hψ=-1，此時需要減小磁鏈直至pi輸出為零。同理，轉(zhuǎn)矩的計算值與給定值進(jìn)行比較，對于轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)，若pi輸出大于零，則令hte=1此時需要增大電磁轉(zhuǎn)矩，直到pi輸出為零，當(dāng)pi輸出小于零，則令hte=-1，此時需要減小磁鏈直至pi輸出為零。

在matlab的具體實現(xiàn)如圖8所示，轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器與磁鏈調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)相同。

圖8 matlab中磁鏈調(diào)解器

5 仿真波形對比與分析

對異步電動機(jī)直接轉(zhuǎn)矩bang-bang控制與pi控制進(jìn)行matlab仿真比較。在相同的采樣步長下，控制過程轉(zhuǎn)矩變化如圖9所示，電機(jī)先以最大轉(zhuǎn)矩達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速，然后穩(wěn)定。在pi控制與bang-bang控制對比中我們很清楚的看到pi控制的轉(zhuǎn)矩脈動要比bang-bang控制平滑的多，如圖10所示。

圖9 異步 電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制的轉(zhuǎn)矩波形

圖10 bang-bang控制與pi控制轉(zhuǎn)矩波形放大圖

從圖11的轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線來看，轉(zhuǎn)速由10rad/s到20rad/s用時5ms，表明該系統(tǒng)具有良好的動靜態(tài)特性。

從圖12（a）與圖12（b）我們可以看出，基于pi控制的電流曲線要比基于bang-bang控制的電流曲線平滑的多，這說明pi控制不僅在轉(zhuǎn)矩控制上而且在電流上也優(yōu)于滯環(huán)控制。

圖11 異步 電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制轉(zhuǎn)速響應(yīng)曲線

圖12(a) pi控制的電流曲線

圖12(b) bang-bang控制的電流曲線

6 結(jié)束語

在系統(tǒng)處于空載時，采用pi調(diào)節(jié)器代替bang-bang滯環(huán)控制器能有效地減小直接轉(zhuǎn)矩控制方案中轉(zhuǎn)矩脈動，有效地抑制了電流諧波，具有良好的低速性能及動靜態(tài)特性，便于數(shù)字實現(xiàn)，使直接轉(zhuǎn)矩控制性能有了很大改善。