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仅5分钟,教您如何使用FOC电机控制MATLAB仿真

0 1总体结构和功能简介使用MATLAB 2013及更高版本打开文件,并看到如图所示的界面:您可以看到仿真的最外层由四个模块组成,电源模块(红色框) ),电机和控制模块(蓝色框),控制信号给定模块(黄色框),信号分流和显示模块(绿色框)。系统原理框图如下:顶层原理框图1.电源模块提供可调节幅度,频率和相位的三相正弦交流电。 2.给定控制信号模块可以设定电机给定速度和负载转矩。 3.根据转子磁通定向的电动机及其控制模块该模块是仿真的主体,它实现了异步电动机主体的转子磁通定向控制。 4.信号分支和显示模块通过多路分配器模块分离复合信号,以获取要观察的目标信号,然后通过示波器显示。 0 2磁场定向控制感应电动机驱动模块的详细说明右键单击磁场定向控制感应电动机驱动模块,然后如下所示进行操作,以查看模块的具体结构。内部包装和模块功能描述如下:1.不受控制的整流以三相交流电源为输入,并通过此链接实现AC-DC转换以获得DC电压。 2.带有制动器的斩波器控制链接该链接可以转换获得的DC电压,并通过斩波调制获得可调的DC电压,该斩波调制是DC-DC转换链接。此外,由于前面的AC-DC链接使用不受控制的整流,因此为了解决可能的泵送效果,此链接具有制动功能,该功能消耗了通过制动电阻器馈入电动机的能量。 3.逆变器链接该链接实现DC-AC转换,输入门信号由FOC模块的输出提供,并获得三相电压来驱动异步电动机。 4.速度调节环节实现了电动机到给定速度的跟踪,并充当控制外环,将输出作为给定转矩信号发送到转子磁通定向控制模块。双击该模块,其具体结构如下:简化的系统框图为:实际速度和给定速度用作输入,并且通过PI控制器获得转矩设置。作为输出,将其发送到FOC模块。 MagC是一个二进制信号,它指示机器是否已磁化到足以启动(1)(0)。该信号通常由磁场定向控制器FOC提供。 5.双击FOC模块以打开FOC模块的内部软件包,您将看到以下结构:其中有11个模块,简化的原理图如下:共有11个子模块在FOC控制模块中:1)磁通计算(转子磁链)ψr计算模块)计算通过定子电流d轴分量的转子磁通。 2)Teta计算(转子磁场相角θe计算)3)ABC-DQ(3/2变换)4)DQ-ABC(2/3变换)5)由iqs *计算模块计算出的转子磁通和转矩定子电流q轴上的长生电磁转矩分量。 6)ids *计算模块通过计算给定的转子磁通来计算转子磁通的定子电流d轴分量。 7)电流磁滞调节器(电流调节器)产生脉冲,以通过电流磁滞比较来驱动逆变器。 8)开关控制模块(开关控制)将最大变频器换向频率限制为用户给定的最大值。 9)磁通量控制器(Flux_PI)减少稳态磁通量误差,并通过PI控制来控制磁通量的动态变化。 10)磁化矢量模块(M_vector)创建电动机的初始磁通矢量。 11)磁化控制模块(Magnetization)提供用于磁化和正常工作模式的逻辑信号,即生成了MagC信号。 6.测量和异步电动机模块可以测量变频器的输出,并且可以设置异步电动机的参数。 0 3波形分析和运行仿真,得到以下波形(1)0-0.045s:开始时,速度为零,转矩为零,定子电压和直流侧电压不为零,此阶段为磁化阶段,与定子电流建立磁场。 (2)0.045-0.5:磁化完成,电动机开始调节速度,并且速度增加。定子电流频率随着速度的增加而降低。 (3)0.5-0.6s:在0.5s时,负载转矩增加到设定值。一世