MATLAB仿真：转矩内环的转速-磁链矢量控制系统的建模与验证

该文档主要探讨了带转矩内环的转速、磁链闭环矢量控制系统在MATLAB中的仿真模型设计。作者针对按转子磁链定向的矢量调速系统，利用MATLAB的SIMULINK和POWER SYSTEM工具箱，结合电气原理图的系统仿真方法，构建了一个详细的控制模型。在异步电动机的复杂物理模型背景下，交流电动机的非线性、高阶和强耦合特性导致控制难度大，而矢量控制的引入旨在通过模拟直流电机的简化模型来简化控制过程。 论文首先介绍了异步电机的物理模型，强调其复杂性源于磁通间的耦合，与直流电机相比，后者由于绕组间的垂直关系，磁通变化相对较小，控制更为直观。矢量控制的关键策略包括转子磁链定向和定子磁链定向，其中转子磁链定向提供了基本的解耦控制方案。MATLAB在这里发挥了重要作用，特别是用于建立转子磁链模型和执行坐标变换，如三相到两相再到同步旋转坐标系的转换，以便于控制系统的分析和设计。 在仿真模型的建立过程中，作者强调了正确设置调节器参数和使用坐标变换模块的重要性。通过仿真，得到了接近实际运行结果的数据，验证了模型和参数设置的准确性。因此，本研究不仅深入探讨了矢量控制理论在交流电动机调速系统中的应用，还展示了MATLAB在电力电子控制领域的实用性和有效性。 总结来说，这篇文档的核心知识点包括异步电机的控制挑战、矢量控制的原理与应用、MATLAB在坐标变换和仿真建模中的作用，以及如何通过仿真验证控制系统的有效性。这对于理解交流电动机矢量控制技术并掌握MATLAB在电力系统控制中的实践具有重要的参考价值。