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基于相电流重构的异步电机矢量控制系统的研究

王艳秋  
【摘要】:基于单电阻采样的相电流重构方法能够有效地降低交流变频调速系统的成本与体积,适用于低成本应用场合。但是该方法存在不可观测区内相电流重构失败的问题。针对该问题,论文对基于单电阻采样的相电流重构方法进行了深入的研究。论文以矢量控制理论为基础,建立了按转子磁链定向的直接矢量控制系统,对连续电压空间矢量脉宽调制(CSVPWM)与不连续电压空间矢量脉宽调制(DSVPWM)的原理以及实现方式进行了分析,通过MATLAB/Simulink对该控制系统进行了仿真与分析。在CSVPWM与DSVPWM两种调制方式下对基于单电阻采样相电流重构方法的基本原理进行了分析。针对传统的脉冲移位相电流重构方法不能解决特定区域内相电流重构失败的问题,论文提出了一种基于有效矢量插入的相电流重构方法,通过对有效矢量插入相的PWM波进行占空比补偿,使有效矢量插入前后的合成电压矢量保持不变,实现了整个矢量空间内的相电流重构。并通过仿真验证了所提方法的可行性。最后,基于dSPACE半实物仿真平台,构建了基于有效矢量插入相电流重构的矢量控制实时仿真实验系统,该系统的设计内容主要包括硬件电路设计和离线仿真模型的实时改造。并利用ControlDesk软件对该控制系统进行在线调试,实验结果表明所提的相电流重构方法在CSVPWM与DSVPWM两种调制方式下均是有效的。


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