畢業(yè)論文基于Matlab異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真

畢業(yè)論文 基于 差頻率控制的 矢量控制系統(tǒng)的仿真 概述 ： 常用的電機(jī)變頻調(diào)速控制方法有電壓頻率協(xié)調(diào)控制 (即 v F 比為常數(shù) )、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制等。其中，矢量控制是目前交流電動(dòng)機(jī)較先進(jìn)的一種控制方式。它又有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的、無速度傳感器和有速度傳感器等多種矢量控制方式。其中基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式是在進(jìn)行 U f 恒定控制的基礎(chǔ)上，通過檢測(cè)異步電動(dòng)機(jī)的實(shí)際速度 n，并得到對(duì)應(yīng)的控制頻率 f，然后根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩，分別控制定子電流矢量及兩個(gè)分量間的相位，對(duì)輸出頻率 f 進(jìn)行控制的。采用這種控制方法可以使調(diào)速系統(tǒng)消除動(dòng)態(tài)過程中轉(zhuǎn)矩電流的波動(dòng)，從而在一定程度上改善了系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)它又具有比其它矢量控制方法簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制精度高等特點(diǎn)。 真系統(tǒng)是 重要的組件之一，系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)的模型庫(kù)，能夠幫助用戶在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建新的模型庫(kù)，描述、模擬、評(píng)價(jià)和細(xì)化系統(tǒng)，從而達(dá)到系統(tǒng)分析的目的。在此利用 件構(gòu)建了轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，并對(duì)此仿真模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。 矢量控制是目前交 流電動(dòng)機(jī)的先進(jìn)控制方式，一般將含有矢量交換的交流電動(dòng)機(jī)控制都稱為矢量控制，實(shí)際上只有建立在等效直流電動(dòng)機(jī)模型上，并按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)準(zhǔn)確定向地控制，電動(dòng)機(jī)才能獲得最優(yōu)的動(dòng)態(tài)性能。 轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)，控制精度高，具有良好的控制性能、因此，早起的矢量控制通用變頻器上采用基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式?；诖耍疚脑?轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 1 - 1 轉(zhuǎn)差頻率矢量控制 系統(tǒng) 由于異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。轉(zhuǎn)差頻率矢量控制是按轉(zhuǎn) 子磁鏈定向的間接矢量控制系統(tǒng)，不需要進(jìn)行復(fù)雜的磁通檢測(cè)和繁瑣的坐標(biāo)變換，只要在保證轉(zhuǎn)子磁鏈大小不變的前提下，通過檢測(cè)定子電流和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)角速度，通過兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 (標(biāo)系 )上的數(shù)學(xué)模型運(yùn)算就可以實(shí)現(xiàn)間接的磁場(chǎng)定向控制。其控制的基本方程式如下： 0 0 = 0 0 m r 式中： 定、轉(zhuǎn)子在 上的電壓分量； 定子自感；定、轉(zhuǎn)子互感； 1 為定子角頻率、 s 為轉(zhuǎn)差角頻率； P 為微分算子； 定、轉(zhuǎn)子電阻。 磁鏈方程為： 0 0 = 0 0 0 0 式中： 為定、轉(zhuǎn)子磁鏈勵(lì)磁分量； 定、轉(zhuǎn)子磁鏈轉(zhuǎn)矩分量； 采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調(diào)速范圍上與 直流電動(dòng)機(jī)相匹配，而且可以控制異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由于矢量控制方式所依據(jù)的是準(zhǔn)確的被控異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，有的通用變頻器在使用時(shí)需要準(zhǔn)確地輸入異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。鑒于電機(jī)參數(shù)有可能發(fā)生變化，會(huì)影響變頻器對(duì)電機(jī)的控制性能，目前新型矢量控制通用變頻器中已經(jīng)具備異步電動(dòng)機(jī)參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)辨識(shí)、自適應(yīng)功能，帶有這種功能的通用變頻 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 2 - 器在驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)之前可以自動(dòng)地對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，并根據(jù)辨識(shí)結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)，從而對(duì)普通的異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的矢量 控制。 以異步電動(dòng)機(jī)的矢量控制為例： 它首先通過電機(jī)的等效電路來得出一些磁鏈方程，包括定子磁鏈，氣隙磁鏈，轉(zhuǎn)子磁鏈，其中氣息磁鏈?zhǔn)沁B接定子和轉(zhuǎn)子的 。 一般的感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流不易測(cè)量，所以通過氣息來中轉(zhuǎn)，把它變成定子電流 。 然后，有一些坐標(biāo)變換， 首先通過 /變換，變成靜止的 標(biāo)， 然后通過前面的磁鏈方程產(chǎn)生的單位矢量來得到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的 類似于直流機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流分量和磁場(chǎng)電流分量 ，這樣就實(shí)現(xiàn)了解耦控制，加快了系統(tǒng)的響應(yīng)速度 。 最后再經(jīng)過 /變換，產(chǎn)生三相交流電去控制電機(jī)，這樣就獲得了良好的性能 。 矢量控制（ 式 : 矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流 b、 過三相二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流 通過按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流 當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流），然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過控制轉(zhuǎn)子 磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。 綜合以上：矢量控制無非就四個(gè)知識(shí)： 等效電路、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程、坐標(biāo)變換 （包括靜止和旋轉(zhuǎn)） 。 矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。2 轉(zhuǎn)差頻率控制的基本原理 調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能主要取決于其對(duì)轉(zhuǎn)矩控制能力。由于直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電流成正比關(guān)系，控制電流即可控 制轉(zhuǎn)矩控制，較易實(shí)現(xiàn)，而交流異步電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 3 - 的轉(zhuǎn)矩控制比真流電動(dòng)機(jī)要復(fù)雜。轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的目標(biāo)就是將交流電動(dòng)機(jī)復(fù)雜的轉(zhuǎn)矩控制模型轉(zhuǎn)化為類似直流電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)矩控制模型。 從原理上說，矢量控制方式的特征是：它把交流電動(dòng)機(jī)解析成與直流電動(dòng)機(jī)一樣，具有轉(zhuǎn)矩發(fā)生機(jī)構(gòu)，按照磁場(chǎng)和其正交的電流的積就是轉(zhuǎn)矩這一最基本的原理，從理論上將電動(dòng)機(jī)的一次電流分離成建立磁場(chǎng)的勵(lì)磁分量和與磁場(chǎng)正交的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩分量，然后分別進(jìn)行控制。 制原理敘述 轉(zhuǎn)差頻率控制 控制思想就是從根本上改造交流電動(dòng)機(jī)，改變其產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的規(guī)律，設(shè)法在普通 的三相交流電動(dòng)機(jī)上模擬直流電動(dòng)機(jī)控制轉(zhuǎn)矩的規(guī)律。 異步電動(dòng)機(jī)的基本方程式為： 1（ 1） ms （ 2） 11（ 3） Te= （ 4） r =1 （ 5） 式中： 別為定、轉(zhuǎn)子電感； r 為轉(zhuǎn)子總磁鏈；s為轉(zhuǎn)差角頻率； 轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)； 任何電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)均服從以下基本運(yùn)動(dòng)方程： （ 6） 式中 負(fù)載轉(zhuǎn)矩， 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 4 - 由式（ 6）可知，要提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，主要是控制轉(zhuǎn)速的變化率顯然，通過控制因此調(diào)速的 動(dòng)態(tài)特性取決于其對(duì) 電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率 此s也很小，轉(zhuǎn)矩的近似表達(dá)式為： 22 （ 7） 式中：m為氣隙磁通， 2R 為折算到定子邊的轉(zhuǎn)子電阻。 只要能夠保持m不變，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就與s近似成正比，即控制s就能控制就能控制與直流電動(dòng)機(jī)通過控制電流即可控制轉(zhuǎn)矩類似。 控制轉(zhuǎn)差頻率就代表控制轉(zhuǎn)矩，這就是轉(zhuǎn)差頻率控制的基本概念。 把轉(zhuǎn)矩特性（即機(jī)械特性）： )(se 畫在下圖中： 圖 2恒 Te=f (s ) 特性 可以看出 ：在 s 較小的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行段上，轉(zhuǎn)矩 s 成正比，當(dāng) 到其最大值 ， s 達(dá)到 由相關(guān)公式可以得到： r （ 8） （ 9） 在轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)中，只要給 s 限幅，使其限幅值為： ， 就可以基本保持 s 的正比關(guān)系，也就可以用轉(zhuǎn)差頻率控制來代表轉(zhuǎn)矩控 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 5 - 制。 這是轉(zhuǎn)差頻率控制的基本規(guī)律之一。 上述規(guī)律是在保 持 是問題又轉(zhuǎn)化為，如何能保持 m 恒定？我們知道，按恒 1 控制時(shí)可保持 等效電路中可得： 11()( （ 10） 由此可見，要實(shí)現(xiàn)恒 1控制，須在 1 = 恒值的基礎(chǔ)上再提高電壓 補(bǔ)償定子電流壓降。 如果忽略電流相量相位變化的影響，不同定子電流時(shí)恒 1 控制所需的電壓 f (1, 總 結(jié)起來，轉(zhuǎn) 差頻率控制的規(guī)律是： （ 1）在 s 范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩 本上與 s 成正比，條件是氣隙磁通不變。 （ 2）在不同的定子電流值時(shí)，按函數(shù)關(guān)系 f (1 , 控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通 差頻率控制系統(tǒng)組成 頻率控制 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 輸出信號(hào)是轉(zhuǎn)差頻率給定 s* ，與實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào) 相加，即得定子頻率給定信號(hào) 1* ，即 *1*s 電壓控制 由 1 和定子電流反饋信號(hào) 微機(jī)存儲(chǔ)的 f (1 , 函數(shù)中查得定子電壓給定信號(hào) ，用 和 1* 控制 壓型逆變器，即得異步電機(jī)調(diào)速所需的變壓變頻電源。 公式 *1*s 所示的轉(zhuǎn)差角頻率 s*與實(shí)測(cè)轉(zhuǎn)速信號(hào) 相加后得到定子頻率輸入信號(hào) 1* 這一關(guān)系是轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)突出的特點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)。它表明，在調(diào)速過程中，定子頻率 1隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 同步地上升或下降，有如水漲而船高，因此加、減速平滑而且穩(wěn)定。同時(shí)，由于在動(dòng)態(tài)過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 統(tǒng)能用對(duì)應(yīng)于 限幅轉(zhuǎn)矩 行控制，保證了在允許條件下的快速性。 由此可見，轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制的交流變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠像直流電機(jī) 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 6 - 雙閉環(huán)控制系統(tǒng)那樣具有較好的靜、動(dòng)態(tài)性能，是一個(gè)比較優(yōu)越的控制策略，結(jié)構(gòu)也不算復(fù)雜。 然而，它的靜、動(dòng)態(tài)性能還不能完全達(dá)到直流雙閉環(huán)系統(tǒng)的水平，存在差距的原因有以下幾個(gè)方面 ： （ 1）在分析轉(zhuǎn)差頻率控制規(guī)律時(shí)，是從異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)等效電路和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩公式出發(fā)的，所謂的“保持磁通 結(jié)論也只在穩(wěn)態(tài)情況下才能成立。在動(dòng)態(tài)中 肯定不會(huì)恒定，這不得不影響系統(tǒng)的實(shí)際動(dòng)態(tài)性能。 （ 2） f (1 , 函數(shù)關(guān)系中只抓住了定子電流的幅值，沒有控制到電流的相位，而在動(dòng)態(tài)中電流的相位也是影響轉(zhuǎn)矩變化的因素。 （ 3）在頻率控制環(huán)節(jié)中，取 *1*s ，使頻率得以與轉(zhuǎn)速同步升降，這本是轉(zhuǎn)差頻率控制的優(yōu)點(diǎn)。然而，如果轉(zhuǎn)速檢測(cè)信號(hào)不準(zhǔn)確或存在干擾，也就會(huì)直接給頻率造成誤差，因?yàn)樗羞@些偏差和干擾都以正反饋的形式毫無衰減地傳遞到頻率控制信號(hào)上來了。 3、 轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)構(gòu)建 轉(zhuǎn)差頻率控制的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的原理圖如圖 3系統(tǒng)主電路采用了 是通用變頻器常用的方案。轉(zhuǎn)速采用了轉(zhuǎn)差頻率控制，即異步機(jī)定子角頻率 1由轉(zhuǎn)子角頻率 和轉(zhuǎn)差角頻率 1= + ），這樣在轉(zhuǎn)速變化過程中，電動(dòng)機(jī)的定子電流頻率始終能隨轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速同步升降，使轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)更為平滑。 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 7 - 圖 3系統(tǒng)的控制部分由給定、 數(shù)運(yùn)算、二相 /三相坐標(biāo)變換、 中給定環(huán)節(jié)有定子電流勵(lì)磁分量 轉(zhuǎn)子速度 n*。放大器 積分器組成了帶限幅的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器 流電壓模 型轉(zhuǎn)換由函數(shù) 塊實(shí)現(xiàn)。函數(shù)運(yùn)算模塊 據(jù)定子電流的勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量計(jì)算轉(zhuǎn)差 s，并與轉(zhuǎn)子頻率 想加得到定子頻率 1，再經(jīng)積分器得到定子電壓矢量轉(zhuǎn)角 。模塊 為調(diào)制信號(hào)幅度不能大于 1，在 出后插入衰減環(huán)節(jié) 模型調(diào)試時(shí)，可以先在此處斷輸出和 的要求，計(jì)算 該系統(tǒng)的主要特點(diǎn)： （ 1）主電路 壓型逆變器，開關(guān)器件采用 是通用變頻器常用的方案； （ 2）轉(zhuǎn)速采用轉(zhuǎn)差頻率矢量控制，即 *1*s ，在轉(zhuǎn)速變換過程中，異步電動(dòng)機(jī)的定子電流頻率始終跟隨轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)速而同步升降，從而使轉(zhuǎn)速 調(diào) 節(jié)吏加平滑。 圖中： * 、 分別為轉(zhuǎn)子角頻率給定和轉(zhuǎn)子角頻率負(fù)反饋； 為轉(zhuǎn)差角；s為轉(zhuǎn)差角頻率； 1 、 分別為定子角頻率和轉(zhuǎn)子角頻率正反饋； 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 8 - 磁分量。 根據(jù)式（ 1） -（ 4）和圖 3保持磁通恒定的條件下，電動(dòng)機(jī)的 通也可以通過 速可以通過 出 即： （ 7） 4 轉(zhuǎn)差頻率矢量控制調(diào)速系統(tǒng)仿真和分析 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的仿真模型 圖 4動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的仿真模型 型參數(shù) 轉(zhuǎn)子磁鏈模型的計(jì)算參數(shù)設(shè)置： 異步電動(dòng)機(jī)為 3*74620V， 50對(duì)極（ 2定子繞組電阻 轉(zhuǎn)子繞組電阻 轉(zhuǎn)子繞組漏感 m ， m ， J= 逆變器直流電源為 510V，定子繞組電感為 ,071.0 L R 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 9 - 漏磁系數(shù)為 087.0 其中， 5、 0076、 2、 1/根據(jù)相關(guān)公 式計(jì)算得到： 321* *35.0 m 3241* *0 7 5 3 0 7 1.0 t )* 12* s 仿真定轉(zhuǎn)速為 1400r/的空載啟動(dòng)過程，在啟動(dòng)后 加載5N*M。該系統(tǒng)較復(fù)雜，容易出現(xiàn)收斂問題，經(jīng)試用各種計(jì)算方法，最終選用步長(zhǎng)算法 長(zhǎng)取 真 結(jié)果： 0 1 2 3 4 5 6x 1 0402004006008001000120014001600t/r/ a） 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 10 - 0 1 2 3 4 5 6x 1 04- 2 0020406080100120t/m（ b） 0 1 2 3 4 5 6x 1 04- 6 0- 4 0- 2 0020406080t/（ c） 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 11 - 0 1 2 3 4 5 6x 1 04- 8 0- 6 0- 4 0- 2 0020406080t/（ d） 0 1 2 3 4 5 6x 1 04- 1 . 5 . 500 . 511 . 5t/（ e） 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 12 - 0 1 2 3 4 5 6x 1 040102030405060t/ f） 0 1 2 3 4 5 6x 1 04- 4 0- 3 0- 2 0- 1 0010203040t/ g） 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 13 - 0 1 2 3 4 5 6x 1 0450100150200250300350400t/s）（ h） （ i） 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 14 - （ j） （ k） 從仿真結(jié)果中可以得到電機(jī)在起動(dòng)和加載過程中，轉(zhuǎn)速、電流、電壓和轉(zhuǎn)矩的變化過程。圖 (a)中可以看到，轉(zhuǎn)速隨時(shí)間的變化逐漸增大。當(dāng) t=s 時(shí)，轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速 1400 r 右，而當(dāng) t=O 5 s 時(shí)，由于此時(shí)電動(dòng)機(jī)開始加載，所以使得轉(zhuǎn)速有所波動(dòng)，隨后趨于穩(wěn)定。圖 (c)顯示，電機(jī)空載起動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時(shí)，電流值下降為起動(dòng)電流 20A。而電動(dòng)機(jī)加載后，電流迅速上升，隨后維持在左右。同樣，圖 (b)中，在加載后電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之增加，達(dá)到給定值0 Nm。圖 (e)反應(yīng)了系統(tǒng)坐標(biāo)變換模塊和函數(shù)運(yùn)算模塊變換后輸出信號(hào)波形，經(jīng) 2r 3s 變換后的三相調(diào)制信號(hào)的幅值在調(diào)節(jié)過程是逐步增加的，信號(hào)幅值的提高，保證了電動(dòng)機(jī)電流在起動(dòng)過程中保持不變。圖 (i)與圖 (k)分別反映了電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中定子繞組產(chǎn)生的旋 轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)速特性，圖 (i) 轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真 - 15 - 可以看出，定子磁鏈的軌跡一開始并不規(guī)則，而且在不斷變化，但是隨著時(shí)間的變化，磁鏈軌跡開始呈現(xiàn)規(guī)則圖形，保持穩(wěn)定，這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)在零狀態(tài)起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)有一個(gè)建立過程，在建立過程中磁場(chǎng)變化是不規(guī)則的，隨著時(shí)間的推移，磁場(chǎng)逐漸規(guī)則如圖 (i)所示。而磁場(chǎng)的變化則會(huì)影響轉(zhuǎn)矩的變化，圖 (k)所示轉(zhuǎn)矩在一開始即電動(dòng)機(jī)零狀態(tài)起動(dòng)時(shí)，大幅度變化，當(dāng)磁場(chǎng)變化逐漸規(guī)則時(shí)，轉(zhuǎn)矩變化也開始在小范圍內(nèi)波動(dòng)，幾乎保持穩(wěn)定。電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)速特性反映了通過矢量控制能使電動(dòng)機(jī)保持恒轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，并且調(diào) 節(jié) 輸出限幅可以改變最大輸出轉(zhuǎn)矩。 針對(duì)直接轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，在分析轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)方法原理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，并對(duì)這種模型進(jìn)行了仿真研究與分析。在仿真實(shí)驗(yàn)過程中，為了獲得較好的仿真波形，作者進(jìn)行了大量的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)；系統(tǒng)中 節(jié)器的比例系數(shù) 分系數(shù) 坐標(biāo)變換模塊輸出信號(hào)的放大系數(shù)需要配合調(diào)節(jié)，當(dāng)偏差較大時(shí)，調(diào)節(jié) 快速減少偏差；當(dāng)偏差達(dá)到要求后，調(diào)節(jié) 消除穩(wěn)態(tài)誤差。同時(shí)要配合調(diào)節(jié)坐標(biāo)變換模塊輸出信號(hào)的放大系數(shù) ，這樣才能保證 真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有良好的動(dòng)、靜態(tài)控制性能