《自 动 化 技 术 与 应 用 》２ ０ ０ ６ 年 第 ２ ５ 卷 第 ９ 期

56  | Techniques of Automation & Applications

比较，即可调制出 Ｓ Ｖ Ｐ Ｗ Ｍ 波。

将以上各模块综合起来，组成 ＳＶＰＷＭ 子系统，并封装。见

图 ５ 中的 Ｓ Ｖ Ｐ Ｗ Ｍ 模块。

４．２　　系统模型的建立

基于转差型的异步电机矢量控制系统的仿真模型的外环是

转速闭环控制，通过速度调节器得到同步坐标系（Ｍ－Ｔ）上的直流电

压控制量Ｕ

ＳＭ

＊

　、Ｕ

ＳＴ

＊

，再经过Ｐａｒｋ 反变换得到静止坐标系（α－

β）上的两相交流控制量 Ｕ

Ｓ α

＊

，Ｕ

Ｓ β

＊

， 由此两相正弦电压产生

ＳＶＰＷＭ 波，驱动三相异步电机。建立的系统模型如图 ５ 所示。

其中三相异步电机模型和逆变器模型直接选自 Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 中的

Ｓｉｍｐｏｗｅｒ 模块库。其他模块包括Ｐａｒｋ 变换及反变换，Ｃｌａｒｋ 变

换及反变换，

转子磁链估算模块

（Ｔｅｔａ　Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ）

，这些模块

都进行了封装，使用非常方便。

表３　　开关切换时间表

图５　　ＳＶＰＷＭ调制的转差型矢量控制系统模型

５　　仿真结果

仿真参数：三相异步电机额定电压４６０Ｖ，频率 ６０Ｈｚ，Ｒ

ｓ

＝０．

０８７ Ω，Ｌ

ｓ

＝０．８ｍＨ，Ｒ

ｒ

＝０．２２８ Ω，Ｌ

ｒ

＝０．８ｍＨ，Ｌｍ＝３４．７ｍＨ，Ｊ＝１．

６６２ｋｇ．ｍ

２

逆变器直流母线电压为７８０Ｖ，三角载波周期为０．０００１

秒。转速初始给定值为 １２０ｒａｄ／ｓ，转子磁链给定值为０．９５Ｗｂ。

在ｔ＝０．４ｓ时，

将转速给定值调整为１６０ｒａｄ／ｓ，

在ｔ＝１．２ｓ时，给电

机施加一个 Ｔ

Ｌ

＝２００Ｎ．ｍ 的扰动负载，仿真结果如图 ６ 所示，　图

７ 为同样条件下采用电流滞环 ＰＷＭ 调制的矢量控制系统的仿真

结果。图中自上而下分别为定子电压、定子三相电流、转矩和转

速波形。由图可见，　 相比电流滞环 ＰＷＭ 调制，ＳＶＰＷＭ 调制的

电磁转矩脉动明显减小，从仿真过程来看，

三相定子电流的脉动

也较电流滞环 Ｐ Ｗ Ｍ 要小得多。

６　　小结

本文给合理论分析，在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ 环境下建立了采

用 ＳＶＰＷＭ 调制的矢量控制系统结构，仿真结果显示效果良好，

完全符合电机控制要求。

通过仿真模型的建立过程加深了对矢量

控制系统的原理和结构的理解，

其中的算法可以直接采用数字信

号处理器实现，

为下一步采用ＤＳＰ实现电机数字化控制奠定了良

好的基础。

参考文献：

［ １ ］ 　 李传海， 等．空间矢量脉宽调制（ Ｓ Ｖ Ｐ Ｗ Ｍ ） 技术特点及其优

化方法［Ｊ］．山东大学学报．２００５．（４）：２７－３１．

［２］　 王晓明，王玲．电动机的 ＤＳＰ 控制（ＴＩ 公司 ＤＳＰ 应用）［Ｍ］．

北京：北京航空航天大学出版社． ２ ０ ０ ４ ．

［ ３ ］ 　 田亚菲，何继爱， 等． 电压空间矢量脉宽调制（ Ｓ Ｖ Ｐ Ｗ Ｍ ） 算

法仿真实现及分析［Ｊ］． 电力系统及其自动化学报．２００４（４）：６８－７１．

［４］　 李永东． 交流电机数字控制系统［Ｍ］．北京：机械工业出版

社，２００２．

［５］　 李华德． 交流调速控制系统［ Ｍ ］ ．北京：电子工业出版社．

２００３，３．

图６　采用ＳＶＰＷＭ调制的矢量

控制系统仿真结果

图７　采用电流滞环ＰＷＭ调制的

矢量系统仿真结果

作者简介： 方俊初（１ ９ ７ ４－），男，硕士研究生，研究方向：

电力电子技术及现代电力传动控制。

电气传动

Electrical Drives

不同的逻辑关系计算才能得到Ａ（原）波形。为了简单起见，保

持 Ｂ 与 Ａ（改）能够始终进行单一逻辑计算，符合硬件电路的设

计，

可对波形作相应的延时处理，

根据单片机汇编程序设计知识

［２］

，设计流程图如图９所示。

４　　结束语

通过设计该转换电路，让进口包装机在不影响生产效率的

前提下使用价廉的国产包装纸，

从而大大降低了生产成本。

该方

案已在 ＴＢＡ－９ 型利乐无菌包装机上作了试验，结果表明，该方

作者简介：陈淼（１９８１－），男，江苏徐州中国矿业大学控制

理论与控制工程专业，研究方向：计算机控制技术。

（上接第８４页）

案可行。

如何能在其它型号的机器上也可以实现运行，还有待于

进一步研究。

参考文献：

［１］康华光． 电子技术基础［ Ｍ ］ ． 北京： 高等教育出版社，１ ９ ９ ９
［２］ 胡汉才． 单片机原理及其接口技术［Ｍ］．北京：清华大学出版

社，２００４．