异步电机控制系统PI参数计算

异步电机控制系统PI 参数计算 对于一个控制系统，在设计PI 调节器的参数时，应该先根据系统的传递函数计算出PI 参数的数量级，然后根据系统的响应性能进一步优化PI 参数值。 下面以异步电机控制系统电流环PI 参数推导为例，讲解异步电机控制器PI 参数的设计方法。 1. 异步电机的矢量控制电流环和转速环 异步电机的矢量控制电流环和转速环如上图所示。 上述控制量的传递过程是：给定转速与反馈转速进行转速PI 调节输出sq*i，给定电流与反馈电流经过电流控制器的PI 调节后生成给定电压信号sq*U，此电压信号用于产生转子磁链，要计算控制器的PI 参数值，首先要计算出相关的传递函数，再利用PI 调节器对系统进行校正，根据给定的 和n 计算出KP 和Ki 值。 下面推导电流环sq*U与rd 的传递函数。 矢量控制系统已有几种方案获得成功应用，包括转子磁场定向矢量控制、气隙磁场矢量控制、定子磁场矢量控制，所谓磁场定向就是规定d 轴与磁场方向的关系，当取 d 轴与转子磁场方向重合时，就是转子磁场定向当取 dq坐标系的旋转速度与定子磁场同步旋转速度相同时，此时转子磁通在q 轴的分量为零，目前应用最广泛的就是按转子磁场定向的矢量控制。 此时： rrmrd 2.38 0rtrq 2.39 1s 2.40 磁链方程：rdmsdsiLiLsd rqmsqsiLiLsq 2.41 rdrsdmiLiLrd 0sqrqrsqmiLiL 由以上四式解出rdi、rqi 与sdi、sqi 的关系： rsqmrqLiLi 2.42 )(1sdmrdrrdiLLi 2.43 根据文件上《异步电机 dq 坐标系上的数学模型推导》得出： sqdqssdsdssdPiRu sddqssqsqssqPiRu 0rdrdrrdPiRu 2.44 0rddqrrqrrqiRu 在鼠笼式异步电机中rdu、rqu为 0。 下面把转子磁链用sdi表示。 sdrmrdiPTL1 2.46 转差频率为：rdrsqmdqrdqssTiL1 2.45 式中rT 为转子时间常数，rrrRLT  将（2.38）、（2.39）、（2.41）代入（2.44）化简后可得： sqssrdrmsdssdssdiLLLPPiLiRu 2 .4 7 )()(2sqrmsqsssdmrdrmsdssdssdiLLiLiLLLPPiLiRu 2 .4 8 式中：srmLLL21  转矩方程： 21rdsrprdsqrmpeRniLLnT 下面将sdu表示成rd的形式，即sdi化为rd的表达式，由2 .4 6 式得rdmrsdLPTi1 sqssrdrmsdssdssdiLLLPPiLiRu ...