新型交流调速系统实验平台的研究卢家力刘国海张浩江苏大学摘要：目前，感应电机复杂控制方法的实现多采用DSP与软件编程的方法，其开发过程复杂，代码编写工作繁重，开发周期长。而基于Matlab/Simulink开发的dSPACE实物仿真软硬件实验平台系统，无需代码编写，开发周期短，实时性好，可靠性高。本文开发了一套以dSPACE为核心的新型交流调速系统实验平台，并在分析定子磁场定向解耦控制的基础上，利用dSPACE的快速控制原型方式和dSPACE系统的软硬件环境，在Matlab/Simulink中建立了感应电机定子磁场定向解耦控制的实时系统，并在该平台上进行了实验。实验结果表明调速系统实现了交流电机磁链与速度的解耦性能，同时验证了该交流调速系统实验平台的可靠性。关键字：感应电机dSPACE实验平台定子磁场定向解耦控制ResearchonaNewACDriveExperimentalPlatformLuJialiLiuGuohaiZhangHaoAbstract：Nowadays,controlschemesofinductionmotorarealwaysachievedinthewayofprogramwithDSP.Theperiodoftheprojectislong,andtheprocessiscomplexbecauseofhardworkprogramming.WhiledSPACEisasoftwareandhardwareplatformforthereal-timecontrolsystembasedonMatlab/Simulink.Ithasnoprogram,butexcellentreal-timeperformanceandhighreliability.Thetimeofthedevelopmentisshort.OnthebasisofdSPACEsystem,anewACdriveexperimentalplatformwasdeveloped.Basedonanalysesofstatorfluxorientationcontroltheory,areal-timedecouplingcontrolsystemwasestablishedinMatlab/Simulinkusingthemethodofrapidcontrolprototype.Itwasactualizedontheplatformaswell.Theresultsoftheexperimentprovethefeasibilityofdecouplingcontrol.Simultaneity,thereliabilityoftheplatformisverified.Keywords：inductionmotordSPACEplatformstatorflux-orienteddecouplingcontrol1引言在现代交流调速系统中，以微处理器为核心的数字控制，已经成为交流调速控制器的主要形式[1]。早期用于电机控制的微处理器是各种类型的单片机，为了进一步提高运算速度，特别是针对矢量控制这种复杂控制方案和数据计算要求较高的场合，80年代初出现了数字信号处理器*教育部博士总基金项目(20050299009)（DSP），然而由于控制算法的复杂性，在工程实践中算法的实现基本上都是采用编写软件的方法予以实现，同时为了验证控制算法的有效性，需要编写大量的程序代码，反复进行大量的实验，导致整个系统的开发周期很长。dSPACE是基于Matlab/Simulink的控制系统开发及测试的工作平台，与Matlab/Simulink实现了无缝连接[2]。其在处理速度、响应时间及数据*的采集3个方面上满足了实时系统的要求。此外，dSPACE实时内核采用RMS（RateMonolithicSchedule）调度策略，借助Matlab中的RTW（Real-TimeWorkshop）与RTI（Real-TimeInterface）相结合，实现对Matlab/Simulink仿真模型的自动编译、连接，并将实时代码下载到硬件中运行，无需代码编程。本文以dSPACE为核心开发设计了一种新型交流调速实验平台系统。通过一种感应电机定子磁场定向解耦控制算法在dSPACE交流调速系统实验平台上的实现，验证了实验平台的有效性。结果表明，该系统可精确实时的测量电机速度、定子电流及整流侧直流母线电压，为交流电机复杂控制策略的实现提供了方便可靠的实时验证平台。2实验平台体系结构2.1dSPACE简介dSPACE实时仿真系统是由德国dSPACE公司开发的一套基于Matlab/Simulink的控制系统在实时环境下的开发及测试工作平台。dSPACE实时系统由硬件系统和软件环境两大部分组成。其中硬件系统的主要特点是具有高速计算能力，包括高速处理器和I/O接口等；软件环境可以方便地实现代码生成、下载和调试、试验等工作。软件环境主要由两大部分组成，一部分是实时代码的生成和下载软件RTI[3]，它通过RTW扩展，实现从Simulink模型到dSPACE实时硬件代码的自动下载；另一部分为测试软件[4]，其中包含了ControlDesk等综合实验与测试环境软件。dSPACE将系统开发的各种功能与过程进行了集成和一体化，即从一个产品的概念设计到数学分析和仿真，从实时仿真实验，到实验结果的监控和调...
