运动控制课程设计报告

图3-6 转矩计算仿真模型

3.7 K/P变换仿真模型模块

经过直角坐标到极坐标变换(K/P变换)得到定子磁链的幅值和角度为

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图3-7 K/P变换仿真模型

3.8 磁链选择模块

直接转矩控制将磁链空间划分为6个区间，如图3-8所示，磁链选择器模块的作用是判断磁链角?运行在哪一个分区。磁链选择器结构如图3-9所示。

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图3-8 电压空间矢量

图3-9 扇区选择模块仿真模型

4比较直接转矩控制系统的仿真波形

由于电压矢量选择的S函数一直报错，改了很久也查看了很多文献都没有深入涉及到电压矢量选择模块的具体实例。所以最后很遗憾的未能仿真出波形。虽然未仿真出波形，但是通过书上及网上找到的的仿真波形进行了总结与对比。

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图4-1 在初始给定转速为1000rpm ,负载为20N·m ,在1s 时,负载阶跃为30N·m ,在2s 时 给定转速阶跃为200 rpm ,总仿真时间为3s 的仿真结果

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图4-2 在初始给定转速50rpm , 负载为20N·m ,当2s 时,负载阶跃减小至5N·m ,仿真总时 间为4s 的仿真结果

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当初始给定转速为1000rpm ,负载为20N·m ,在1s 时,负载阶跃为30N·m ,在2s 时给定转速阶跃为200 rpm ,总仿真时间为3s 的仿真结果如图4-1所示。从图4-1中的图象可以看出,定子磁链为圆形,且保持比较好,不随给定变化而改变,系统的仿真真实体现了电机的运行情况,系统能很快的进入稳定状态,并能快速的跟随给定的变化,稳态误差也较小。

在初始给定转速50rpm , 负载为20N·m ,当2s 时,负载阶跃减小至5N·m ,仿真总时间为4s 的仿真结果如图4-2 所示。从图4-2 中的图象可以看出,磁链的图形有些失真,这是由于在接近零速时,定子压降对磁链的影响加大,转速的响应也很慢。

同时从波形可以看出，由于直接转矩使用了双位式控制器，所以定子磁链?s和电磁转矩Te在一定的偏差内略有波动，证明了定子磁链?s和电磁转矩Te的脉动性。

5 总结与展望

通过此次运动控制课程设计，又熟悉了一点基于SIMULINK的系统仿真应用。同时深化理解了直接转矩控制系统的控制方法，将书本知识形象化、模块化。此次课程设计最终结果未能成功仿真出波形，这无疑是失败的。但是通过查找阅读各类文献增加了见识，从多个方面认识了直接转矩控制系统。同时也让自己明白有诸多不足，知识并不像想象中那么简单。必须通过不断的学习，无数次的尝试来获得最后的成功。

通过SIMULINK构建各个模型，也让自己理解了直接转矩控制系统中那些晦涩难懂的公式。总的来说，收获还是颇丰的，但同时也认识到了自己诸多的不足。将会在以后的学习中继续改进。

最后谢谢老师一个学期以来的悉心教导，让我初步认识到运动控制系统的概念，而今后我也会继续深入学习下去。

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