一种用于优化感应电机电流环的新方法,本论文为免费优秀的关于感应电机论文范文资料，可用于相关论文写作参考。
感应电机论文参考文献：
摘 要： 在感应电机转差频率矢量控制系统中,电流环的性能对整个系统响应的快速性和准确性有着重要影响,而电流环在两轴直流旋转（d?q）坐标系下存在交叉耦合,并且随着电源角频率的增大耦合成分增大,导致电流环特性变差.为此提出一种新的优化方法,即在传统PI电流控制器的基础上,设定合理的模糊规则并选取合适的PI参数[kI,kP,]对电流系统进行优化.在Matlab的Simulink模块下对电流系统建模仿真,仿真结果表明,设计的控制方法有效地降低了两轴之间的相互扰动,提高了电流控制系统的动态特性,且新方法简单易行,有较强的鲁棒性.
关键词： 电流控制； 感应电机； 模糊控制； 矢量控制； Matlab
中图分类号： TN876?34； TM301.2 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）03?0131?05
A new method used for optimizing induction motor current loop
SONG Xuejian, ZHENG Bin, CHEN Ye, WANG Tianqi
（School of Computer Science and Control Engineering, North University of China, Taiyuan 030051, China）
Abstract： In the slip frequency vector control system of the induction motor, the performance of the current loop has an important influence on the rapidity and accuracy of the whole system response. Since the cross coupling exists in the current loop under the d?q DC rotating coordinate system, is increased with the angular frequency of the power supply, and makes the cha?racteristics of current loop poor, a new optimization method is proposed. On the basis of the traditional PI current controller, the reasonable fuzzy rules were set and the appropriate PI parameters of ki and kp were chosen to optimize the current system. The current system was modeled and simulated with Simulink module in Matlab. The simulation results show that the control method can effectively reduce the mutual interference between the two axis, improve the dynamic characteristic of the current control system, and has easy operation and strong robustness.
Keywords： current control； induction motor； fuzzy control； vector control； Matlab
0 引 言
感应电机结构简单、运行可靠、转速快,若使用矢量控制方法将使得感应电机具有良好的动态特性和静态特性.然而,要对感应电机矢量控制进行解耦则需要以精确的电机参数为基础,在实际运行中,磁路饱和、温度变化等都会影响感应电机参数使其发生变化.电机的参数变化将会影响矢量控制系统的动态性能[1].矢量控制是目前感应电机的先进控制方式之一,具体是指将感应电机的励磁电流和转矩电流分别加以控制,从而实现对感应电机的高性能控制.转差频率矢量控制系统因其具有结构简单,易于实现,控制精度高,控制性能良好等优点而得到广泛应用[2].电流控制器在感应电机转差频率矢量控制系统中占有很重要的位置,它对整个系统响应的准确性和快速性有着重要的影响.目前,感应电机的电流控制已经提出多种控制方法,而d?q坐标PI控制器因具有无稳态误差和调速范围宽等优点,已经成为感应电机电流控制的应用标准[3].在d?q坐标系下,两轴之间存在耦合成分,电流环特性会随着电机同步频率的增加逐渐变差.最優控制和解耦控制是解决耦合扰动的有效方法,但是这些方法的首要任务就是建立系统精确的数学模型.然而,对于许多实际的系统和过程,建立被控对象的精确数学模型并不是一件容易简单的事情[4].模糊控制摆脱了数学模型的约束,通过模糊PI参数的自适应调整,不仅解决了传统PI控制器对电机参数的依赖,而且可以降低耦合成分的影响.
针对以上问题,本文在分析传统PI控制器的基础上,提出一种自适应模糊PI控制器用于优化感应电机转差频率矢量控制系统中的电流环,并采用Matlab中Simulink仿真模块对电流系统进行仿真,仿真结果表明,该方法有效改善耦合干扰,同时提高了电流环的动态响应,验证了此控制策略的正确性和有效性.
1 感应电机矢量控制中电流环的数学模型
1.1 感应电机矢量控制基本原理
感应电机是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统,它比永磁同步电机的经济性、坚固性好,所以在调速的交流电机中最常用.由于笼型感应电机没有电刷,转子结构简单、坚固而且低,因此应用比较广泛.本文采用三相笼型感应电机作为研究对象.三相笼型感应电机控制系统由电压型PWM逆变器、电流控制器、电流传感器、速度控制器、位置控制器等基本结构构成,其原理如图1所示.
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