文档介绍:摘要制理论应用到矢量控制理论中,能进一步提高电机调速的动静态性能。本文分析研究了三器H碛布教ǖ囊觳降缁噶靠刂葡低场1疚难芯康闹饕D谌菘煞治西南交通大学硕士研究生学位论文第随着电力电子技术、微处理器技术的发展以及交流电机矢量控制理论的提出,使得变频器技术得到极大的发展。而且,近些年来,模糊控制理论也有着很大的发展,将模糊控相交流异步电机矢量控制系统,对异步电机矢量控制系统电流解耦模型进行了分析,将传统的转速刂破骷右愿慕杓莆D:齈控制器,并建立了以高性能数字信号处理三部分:首先,介绍了变频器技术的发展概况及智能控制理论在交流调速系统中的应用情况,详细分析了异步电机的数学模型。本文采用电流型磁链观测方法来确定转子磁链的位置,通过三相静止坐标到两相旋转坐标的变换,将定子电流分解为励磁电流分量和转矩电流分量,分别采用调节器对两个电流分量进行调节。接着,介绍了模糊刂评砺郏谠觳降缁噶靠刂葡低郴∩希ù车淖速刂破髯;晃D:齈控制器,利用/建立仿真模型,通过仿真实验验证了模糊刂凭哂屑跣∽K俪髁浚岣呶忍ǘ鹊挠诺恪然后,介绍了系统的硬件电路和相关控制程序设计,硬件部分主要包括主电路、控制电路、检测单元、保护电路、辅助电源等电路。软件部分主要由主程序、卸戏程序、故障保护中断保护服务及软件抗干扰程序等组成。最后对总结了本文所做的工作,并对今后的研究做出了分析与展望。关键词变频调速;矢量控制;模糊刂疲籑痵抡
/,,...,,.,琭篎;籉
第滦髀研究背景及其意义国内外研究现状现。电力电子技术和计算机技术的发展,为变频器控制系统提供了硬件基础。西南交通大学硕士研究生学位论文第变频器主要用于交流电动机转速的调节,是公认的交流电动机最理想、最有前途的调速方案。除了具有卓越的调速性能之外,变频器还有显著的节能作用,是企业技术改造和产品更新换代的理想调速装置。因此,在电力、纺织与化纤、建材、石油、化工、冶金、市政、造纸、食品饮料、烟草等行业,变频器作为节能应用与工艺控制中越来越重要的自动化设备,得到了快速发展和广泛的应用。随着科技发展和人们生活水平的提高,人们对调速性能的要求越来越高,这就对变频器的性能提出更高的要求。从异步电机的数学模型可以看出,异步电机是一个多变量、强耦合、非线性的时变系统。如何对这样一个非线性、多变量、强耦合的复杂系统进行有效控制,一直以来,国内外研究人员做了大量的研究工作,把经典理论与现代控制理论相结合,至今已经形成了诸多有效的控制策略与方法。变频器的每一次大的发展都有控制理论方面的突破,所以需要对变频调速控制系统做进一步的研究。随着半导体元件制造技术的发展,主电路功率元件的性能得到了提高。主电路功率元件是变频调速技术发展最重要的物质基础,只有高性能的功率开关元件才能满足现代控制理论的要求。微处理器的发展提高了控制系统的运算处理能力,随着异步电机控制理论由非智能到智能化的发展,控制系统对运算处理能力要求越来越高,计算机技术的发展使先进控制理论的应用得以实目前,国内也有一些变频器生产厂家,但大部分的产品都是电压频率比为常数控制和电压空间矢量控制变频器,主要应用在调速精度和动态性能要求不高负载上。由于国产变频器产品品质不好,在国内所占市场份额不高。电压频率比为常数控制和电压空间矢量控制变频器比矢量控制变频器从技术上来看要简单得多,所以从控制系统方面有待提高。随着科技的进步,在生产生活中对高性能的变频器需求越来越大,而且对其性能的要求也是越来越高,所以,对变频器控制系统的研究有着重要的意义。种:世纪年代,交流异步电机调速系统已有多种方案问世,主要有以下两
K倏;繁溲贡淦悼刂痜变压变频控制以异步电机的稳态方程为推导基础,以控制异步电机的气隙磁能满足需求等特点,目前市场上通用变频器大多采用这种方式,但转速开环的变压变频控制并不能真正实现异步电机拖动动态过程中的转矩控制。态电流的影响,异步电机的动态转矩和稳态运行时的静态转矩有很大的不同。究,提出了现在广泛应用的矢量控制理论,使交流调速控制理论获得了第一次西南交通大学硕士研究生学位论文第通幅值恒定为目标,具有控制简单、容易实现、静态性能指标在大多数场合都K俦栈纷2钇德士刂转差频率控制比痜控制方式有了较大的提高,但转差频率控制是从异步电动机稳态等效电路和转矩公式出发推导的,因此保持磁通恒定也只在稳态情况下成立,在动态中磁通不会恒定,这会影响调速系统的实际动态性能,一般说来,它只适用于转速变化缓慢的场合。在要求异步电机转速做出快速响应的动态过程中,异步电机除了稳态电流以外,还会出现相当大的瞬态电流,由于瞬由于这种方法只依据异步电机的稳态模型,因此只能按异步电机稳态运行规律进行控制,不能控制任意磁场的大小和相对位置,特别是没有进行动态磁通