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　文献中分析了定子磁链的
非线性特性，并建立了基于
定子电流和定子磁通矢量的新的多标量模型。本文方案采用新

MM 模型实现带功率测量的

无速度传感器牵引控制。

“瞬时无功功率”和“瞬时有功功率”的使用简化了控制系统。Akagi 和

al.在文献［8］中给出了基于瞬时电压和瞬时电流的三相电路瞬时功率定义。功率测量的使
用使得简化定子变量间的关系成为可能

――本文中指转子速度。

　　仿真结果进行了试验验证。试验在一台

22kW 的异步电机上进行。整个控制系统包括多

标量控制，转速计算和空间矢量

PWM 三部分；控制电路以 ASDP21065LDSP 处理器和

FLEX6016FPGA 为核心。
　　异步电机模型鼠笼型异步电机模型可以用定子电流和转子磁通矢量的微分方程来表示
其在以任意角速度旋转的正交坐标系

XY 中可表示中，si 和 si 为定子电流矢量分量，r 度，

s 和 s 为定子磁链矢量，su，su 为定子电压矢量分量，Rs，Rr 为定子和转子电阻，m0 为负
载转矩，

J 为转动惯量，Lm，Ls，Lr 为互感、定子电感和转子电感，2msrLw.

　　定子磁场定向非线性控制原理基于多标量模型（

MMB）的电机传动系统线性化模型可

根据非线性反馈的非线性控制推导得出［

1，2］。推导中用到四个新的状态变量，定义如下：

rz11 在静止直角坐标系 αβ 中计算 MMB 的状态变量可以简化计算过程并且可以避免使用
Park 变换。
　　定子磁通矢量分量通过众所周知的电压模型来计算。定子磁通矢量表示如下通过反馈解
耦，非线性异步电机模型可以转化为如下线性表示形式：机械子系统，

m1 和 m2 为新的控

制信号。所得模型的微分方程与新控制信号

m1 和 m2 相连接，并且被分为两个完全解耦的

动态子系统：与

z11 和 z12 相连的机电子系统和与变量 z21 相连的电磁子系统。变量 z22 包

含在

z21 中，所以它没有直接包含在控制结构中，这简化了控制系统。

　　通常，变量

z12 被控制，因为它是决定电能转化为机械能和弱磁区磁场强度的变量。其

值直接由控制信号安全夹头控制。变量

z22 受控制信号的影响，但在系统中不被控制。该变

量只在逆变器对异步电机供电电流的限流计算中使用。这个方法简化了控制系统。通过限制
MMB 变量值来限制电机电流。
　　仿真和试验结果文中提出的控制系统通过仿真和试验进行了验证。仿真结果如所示。图
中给出了转速标幺值从

0.2 到 0.5 和从 0.5 到 1.0 阶跃变化过程中的状态变量。文中也给出了

弱磁区的仿真结果。中给出了弱磁区的电机转速响应。和为电机转速阶跃变化时的试验结果。
　　结论本文提出了一种基于功率测量的定子磁场定向非线性控制策略，并且给出了其仿
真和试验结果。仿真研究中，控制方法在基频区和弱磁区都进行了验证；试验验证在基频区
进行。下一步的工作为在弱磁区和再生工况下实现该控制系统。虽然进一步的研究仍需进行，
现有结果已说明了该方法在两个速度范围内都具有很好的效果。

 

 

（此文转自 一览 电机英才网

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