交流感应电动机矢量控制的matlab和DSP程序精.docx
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交流感应电动机矢量控制的matlab和DSP程序精
第9章交流感应电动机控制方法
例1、基于无速度传感器的感应电动机控制仿真
感应电动机无速度传感器直接磁场定向控制仿真框图
感应电动机无速度传感器直接磁场定向控制仿真
%相关模块:
%1."aci.m"-感应电动机模型
%2."aci_se.m"-开环速度估计器
%3."aci_fe.m"-磁通估计器
%4."pid_reg3.m"-PID控制器
%5."park.m"-PARK变换
%9."inv_park.m"-PARK逆变换
%7."ramp_gen.m"-谐波生成器
T=5e-04;%仿真模型的采样时间（秒
******************************仿真方式选择******************************phase1_inc_build=0;%磁通/速度估计测试（ACI_FE/ACI_SE
phase2_inc_build=1;%闭环调速测试
******************************仿真方式选择******************************
******************************电动机参数******************************
Rs=1.723;%定子阻抗（ohm
1
Rr=2.011;%转子阻抗（ohm
Ls=（7.387+159.232*1e-03;%定子电感（H
Lr=（9.732+159.232*1e-03;%转子电感（H
Lm=159.232*1e-03;%励磁电感（H
P=4;%磁极数
J=0.001;%转子转动惯量（kg.m^2
B=0.0001;%阻尼系数（N.m.sec/rad
Tl=0;%负载扭矩（N.m
np=P/2;%磁极对数
******************************电动机参数******************************
******************************系统参数******************************fb=60;
Wb=2*pi*fb;
Ib=5;
%Lb=220*sqrt（2/3/（2*pi*60;
Lb=Lm*Ib;
Tb=（3*Vb*Ib/2*（np/（2*pi*60;
SPb=120*fb/P;
******************************参数初始化******************************%感应电动机
X=[0;0;0;0];%X=[psi_rq;psi_rd;i_sq;i_sd]
Wr=0;%转子电角速度（rad/sec
Iq=0;
Id=0;
%感应电动机的矢量参数
p_im=[T;Rs;Rr;Ls;Lr;Lm;np;J;B;Tl/Tb;Wb;Ib;Vb;Lb;Tb];
%磁通估计器
h_fe=[0;0;0;0;0;0;0;0];
%[theta_psi_r;psi_rD_i;psi_sd_v;%psi_sq_v;ui_sd;ui_sq;e_sd;e_sq]%转子励磁角度（pu
%[T;Rs;Rr;Ls;Lr;Lm;Kp;Ti;Ib;Vb]theta_psi_r=0;
%开环速度估计器
h_se=[0;0];%[theta_r_se;wr_psi_r]p_se=[T;Rr;Lr;Lm;200;0.97;0.03;fb];
%[T;Rr;Lr;Lm;fc;diff_max_limit;diff_min_limit;fb]
wr_hat_se=0;
%PID-IQ控制器%供电频率（Hz%电角速度（rad/sec%相电流（amp%磁链（volt.sec/rad%磁链（volt.sec/rad%扭矩（N.m%同步速度（rpmVb=320/sqrt（3;%相电压（volt******************************系统参数******************************p_fe=[T;Rs;Rr;Ls;Lr;Lm;0.055;1e-06;Ib;Vb];
2
h_iq=[0;0;0];%h_pid=[up_reg3;ui_reg3;ud_reg3]
p_iq=[T;2*Ib/Vb;0.001;0.0001;0.1;0.71;-0.71];%[T;Kp;Ti;Td;Kc;Umax;Umin];
%PID-ID控制器
h_id=[0;0;0];%h_pid=[up_reg3;ui_reg3;ud_reg3]
p_id=[T;2*Ib/Vb;0.001;0.0001;0.1;0.71;-0.71];%[T;Kp;Ti;Td;Kc;Umax;Umin];
%PID–速度控制
h_sp=[0;0;0];%h_pid=[up_reg3;ui_reg3;ud_reg3]
p_sp=[T;0.00334*SPb/Ib;0.01;0.0001;0.9;1;-1];%[T;Kp;Ti;Td;Kc;Umax;Umin];
******************************参数初始化******************************
******************************仿真输入参数**************************Tt=0.5120;%仿真时间（sec
%Tt=29*T;%仿真时间（sec
t=0:
T:
Tt;%仿真时间设置（sec
speed_ref=900/SPb;%参考速度（pu
Id_ref=2/Ib;%旋转坐标同步参考d轴电流（pu
Iq_ref=0/Ib;%旋转坐标同步参考q轴电流（pu
*****************************仿真输入参数****************************
******************************仿真程序******************************fori=1:
length（t,
ifphase1_inc_build==1
%Phase1incrementalbuild
[rmp_out]=ramp_gen（2*pi/（2*pi,0,speed_ref*fb,t（i;
[Uq_ref,Y,h_iq]=pid_reg3（Iq_ref,Iq,h_iq,p_iq;
[Ud_ref,Y,h_id]=pid_reg3（Id_ref,Id,h_id,p_id;
[uq_ref,ud_ref]=inv_park（Uq_ref,Ud_ref,rmp_out;
[Te,Wr,X]=aci（Wr,X,[uq_ref;ud_ref],p_im;
[Iq,Id]=park（X（3,X（4,rmp_out;
[psi_rq,psi_rd,theta_psi_r,h_fe]=aci_fe（X（3,X（4,uq_ref,ud_ref,h_fe,p_fe;
[wr_hat_se,h_se]=aci_se（X（3,X（4,psi_rq,psi_rd,theta_psi_r,h_se,p_se;
3
rmp（i=rmp_out;
elseifphase2_inc_build==1
%Phase2incrementalbuild
%[Iq_ref,Y,h_sp]=pid_reg3（speed_ref,Wr,h_sp,p_sp;
[Iq_ref,Y,h_sp]=pid_reg3（speed_ref,wr_hat_se,h_sp,p_sp;
[Uq_ref,Y,h_iq]=pid_reg3（Iq_ref,Iq,h_iq,p_iq;
[Ud_ref,Y,h_id]=pid_reg3（Id_ref,Id,h_id,p_id;
[uq_ref,ud_ref]=inv_park（Uq_ref,Ud_ref,theta_psi_r;
[Te,Wr,X]=aci（Wr,X,[uq_ref;ud_ref],p_im;
[psi_rq,psi_rd,theta_psi_r,h_fe]=aci_fe（X（3,X（4,uq_ref,ud_ref,h_fe,p_fe;
[wr_hat_se,h_se]=aci_se（X（3,X（4,psi_rq,psi_rd,theta_psi_r,h_se,p_se;
[Iq,Id]=park（X（3,X（4,theta_psi_r;
end
i_qe（i=Iq;
i_de（i=Id;
v_qe（i=Uq_ref;
v_de（i=Ud_ref;
ibeta（i=X（3;
ialfa（i=X（4;
vbeta（i=uq_ref;
valfa（i=ud_ref;
psi_r_beta（i=X（1;
psi_r_alfa（i=X（2;
psi_r_beta_hat（i=psi_rq;
psi_r_alfa_hat（i=psi_rd;
theta_r（i=theta_psi_r;
torque（i=Te;
wr（i=Wr;
wr_hat（i=wr_hat_se;%带速度传感器%无速度传感器
4
t（i
end
******************************仿真程序结束******************************
*********************************仿真子程序***************************
********************************感应电动机模型****************************
function[Te,Wr,X]=aci（Wr0,X0,U,p
%该函数仿真定子参考坐标系下感应电动机的动态相应
%输入参数:
%Wr0=转子电角速度（rad/sec
%X0=[psi_rq;psi_rd;i_sq;i_sd]
%U=[v_sq;v_sd]=定子相电压（volt
%p=[T;Rs;Rr;Ls;Lr;Lm;np;J;B;Tl;Wb;Ib;Vb;Lb;Tb]
%123456789101112131415%输出参数:
%Te=电磁转矩（N.m
%Wr=转子电角速度（rad/sec
%X=[psi_rq;psi_rd;i_sq;i_sd]
%其中
%psi_rq=静止参考坐标q-轴转子磁链（fluxlinkagevolt.sec/rad
%psi
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