基于Matlab异步电动机矢量控制系统的仿真.doc
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2022-05-31
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基于 Matlab 转差频率控制的
矢量控制系统的仿真
概述：
常用的电机变频调速控制方法有电压频率协调控制(即 v／F 比为常数)、转
差频率控制、矢量控制以及直接转矩控制等。其中，矢量控制是目前交流电动
机较先进的一种控制方式。它又有基于转差频率控制的、无速度传感器和有速
度传感器等多种矢量控制方式。其中基于转差频率控制的矢量控制方式是在进
行 U／f 恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度 n，并得到对应的
控制频率 f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的
相位，对输出频率 f 进行控制的。采用这种控制方法可以使调速系统消除动态
过程中转矩电流的波动，从而在一定程度上改善了系统的静态和动态性能，同
时它又具有比其它矢量控制方法简便、结构简单、控制精度高等特点。
Simulink 仿真系统是 Matlab 最重要的组件之一，系统提供了标准的模型
库，能够帮助用户在此基础上创建新的模型库，描述、模拟、评价和细化系统，
从而达到系统分析的目的。在此利用 Matlab／Simulink 软件构建了转差频率
矢量控制的异步电机调速系统仿真模型，并对此仿真模型进行了实验分析。
矢量控制是目前交流电动机的先进控制方式，一般将含有矢量交换的交流
电动机控制都称为矢量控制，实际上只有建立在等效直流电动机模型上，并按
转子磁场准确定向地控制，电动机才能获得最优的动态性能。转差频率矢量控
制系统结构简单且易于实现，控制精度高，具有良好的控制性能、因此，早起
的矢量控制通用变频器上采用基于转差频率控制的矢量控制方式。基于此，本
文在 Mtalab/Simulink 环境下对转差频率矢量控制系统进行了仿真研究。
1 转差频率矢量控制系统
由于异步电机的动态数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统。
转差频率矢量控制是按转子磁链定向的间接矢量控制系统，不需要进行复杂的
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