系统仿真 - 感应电动机转差型矢量控制系统的设计

　　根据以上的原理分析，搭建了感应电动机转差型矢量控制系统模型，利用matlab的工具软件simulink对系统进行仿真分析。系统仿真模型如图2所示。

　　图2　感应电动机转差型矢量控制系统仿真模型

　　在仿真系统中，转速调节器、转矩调节器和磁链调节器均采用输出限幅的pi调节。仿真波形如图3至图5所示。仿真结果表明磁链开环间接型矢量控制系统具有良好的控制性能。

　　图3　转速响应

　　图4　三相电流波形

　　图5　输出转矩

　　4　系统硬件电路设计

　　由于数字信号处理器dsp具有硬件电路简单、控制算法灵活，抗干扰能力强、无漂移、兼容性好等优点，现已广泛应用于交流电动机控制系统中，因此设计采用以dsp作为控制核心的数字控制系统。

　　系统采用交-直-交变压变频电路，输入单相220v交流电，输出三相交流电来控制感应电动机。控制电路以dsp芯片tms320lf2407为核心，构成功能齐全的全数字转差型矢量控制系统。整个系统主要包括主电路和控制电路两部分。

　　4.1 主电路

　　主电路是功率变换的执行机构，包括整流电路、滤波电路、能耗电路和逆变电路。本系统采用交-直-交电压型主电路，先把频率固定的交流电整流成直流电，再把直流电逆变成频率连续可调的三相交流电。逆变电路采用型号为ir16up60a的ipm模块，该模块包含了栅极驱动电路、逻辑控制电路以及欠压、过流、短路、过热等保护电路。该智能模块的应用，减小了装置的体积，提高了系统的性能与可靠性。

　　4.2 控制电路

　　系统的控制电路以tms320lf2407为控制核心，完成电流信号与转速信号检测、控制算法的实现以及相应的pwm信号输出。检测电路又分为电流检测和转速检测两部分。