Моделирование САР скорости асинхронного двигателя с переменными ψm – is в Matlab-Script в системе относительных единиц | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Емельянов А. А., Бесклеткин В. В., Гусев В. М., Артемьев А. В., Епифанов Д. Б., Кузнецов С. М., Малютин Д. О., Мельцов И. Д., Пестеров Д. И. Моделирование САР скорости асинхронного двигателя с переменными ψm – is в Matlab-Script в системе относительных единиц // Молодой ученый. — 2018. — №50. — С. 1-26. — URL https://moluch.ru/archive/236/54771/ (дата обращения: 26.04.2019).



Моделирование САР скорости асинхронного двигателя с переменными ψmis в Matlab-Script в системе относительных единиц

Емельянов Александр Александрович, старший преподаватель;

Бесклеткин Виктор Викторович, старший преподаватель;

Гусев Владимир Михайлович, студент магистратуры;

Артемьев Алексей Валентинович, студент;

Епифанов Дмитрий Борисович, студент;

Кузнецов Сергей Михайлович, студент;

Малютин Данила Олегович, студент;

Мельцов Иван Дмитриевич, студент

Российский государственный профессионально-педагогический университет (г. Екатеринбург)

Пестеров Дмитрий Ильич, студент магистратуры

Уральский государственный университет путей сообщения (г. Екатеринбург)

В работе [1] приведена модель САР скорости асинхронного двигателя в Simulink. В этой статье покажем поэтапное преобразование всех элементов САР скорости в Matlab-Script. На рис. 1 приводим всю систему, в которой даны модель асинхронного двигателя (номер 7), в контурах тока по проекциям x и y соответствующие ПИ-регуляторы тока (номера 4 и 6), в контуре скорости П-регулятор скорости (номер 1).

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 1. Математическая модель САР скорости асинхронного двигателя

Важным элементом является контур потока с ПИ-регулятором потока (номер 2). Для ориентации системы координат по потокосцеплению в воздушном зазоре ψmx вводится наблюдатель (номер 8). В модели учтена компенсация перекрестных связей (номер 5). Сигнал задания по скорости выполнен на задатчике интенсивности. В цепи задания скорости перед регулятором скорости предусмотрен фильтр.

Алгоритм перевода всех элементов САР скорости:

‒ приводится математическая формула той или иной переменной, выраженной в Simulink;

‒ приводится его структурная схема;

‒ переход от изображений к оригиналу (от s к d/dt) и решение с помощью простого метода Эйлера.

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными ψmis

А) Выражение для статорного тока isx по проекции x, подготовленное для структурной схемы, имеет следующий вид [1]:

(1)

где - электрическая скорость вращения ротора;

- механическая угловая скорость на валу двигателя.

Структурная схема для определения тока isx в Simulink приведена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема для определения тока isx в Simulink

Преобразуем уравнение (1) для программирования в Matlab-Script:

Обозначим , тогда:

Переходим к оригиналу :

Переходим к конечным разностям (простой метод Эйлера):

Отсюда ток isx в Matlab-Script определится следующим образом:

Б) Уравнение для определения тока isy в Simulink, полученное в работе [1]:

(2)

Структурная схема реализации уравнения (2) приведена на рис. 3.

Рис. 3. Структурная схема для определения тока isy в Simulink

Аналогично преобразуем выражение тока isy в форму, удобную для программирования в Matlab-Script:

Переходим к оригиналу:

Переходим к конечным разностям:

Ток isy в Matlab-Script определится следующим образом:

В) Уравнение для определения потокосцепления ψmxв Simulink имеет вид:

(3)

Структурная схема для определения ψmx в Simulink представлена на рис. 4.

Рис. 4. Структурная схема для определения потокосцепления ψmx в Simulink

Преобразуем уравнение (3) для программирования в Matlab-Script:

Обозначим , тогда:

Переходим к оригиналу:

Переходим к конечным разностям:

Отсюда потокосцепление ψmx в Matlab-Script определится следующим образом:

Г) Уравнение для определения потокосцепления ψmy в Simulink имеет вид:

(4)

Структурная схема реализации уравнения (4) приведена на рис. 5.

Рис. 5. Структурная схема для определения потокосцепления ψmy в Simulink

Преобразуем выражение потокосцепления ψmy для Matlab-Script:

Д) На рис. 6 представлена структурная схема для реализации уравнения электромагнитного момента в Simulink:

Рис. 6. Математическая модель определения электромагнитного момента m в Simulink

Уравнение электромагнитного момента для реализации в Matlab-Script:

Е) Механическая угловая скорость вращения вала двигателя в Simulink (рис. 7):

Рис. 7. Математическая модель определения механической угловой скорости вращения вала двигателя в Simulink

Отсюда механическая угловая скорость вращения вала двигателя в Matlab-Script:

Ж) Электрическая скорость вращения ротора в Simulink (рис. 8):

Рис. 8. Математическая модель определения электрической скорости вращения ротора в Simulink

Электрическая скорость вращения ротора в Matlab-Script:

Реализация математической модели асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными ψm is в Matlab-Script в системе относительных единиц приведена в листинге 1.

Листинг 1

% Номинальные данные

PN=320000; UsN=380; IsN=324; fN=50; Omega0N=104.7;

OmegaN=102.83; nN=0.944; cos_phiN=0.92; zp=3;

% Параметры Т-образной схемы замещения при номинальной частоте

Rs=0.0178; Xs=0.118; Rr=0.0194; Xr=0.123; Xm=4.552; J=28;

% Базисные величины системы относительных единиц

Ub=sqrt(2)*UsN;

Ib=sqrt(2)*IsN;

OmegasN=2*pi*fN;

Omegab=OmegasN;

Omegarb=Omegab/zp;

Zb=Ub/Ib;

kd=1.0084;

Mb=kd*PN/OmegaN;

Pb=Mb*Omegarb;

% Расчет коэффициентов АД

rs=Rs/Zb;

lbs=Xs/Zb;

lbr=Xr/Zb;

lm=Xm/Zb;

Tj=J*Omegarb/Mb;

betaN=(Omega0N-OmegaN)/Omega0N;

SsN=3*UsN*IsN;

ZetaN=SsN/Pb;

kr=lm/(lm+lbr);

roN=0.9962;

rrk=roN*betaN;

le=lbs+kr*lbr;

rs1=kr*rrk+rs;

rsrk=rrk-rs*lbr/lbs;

Ts1=le/rs1;

Ts11=Ts1/Omegab;

Tm1=lm*le/(rrk*kr*lbs);

Tm11=Tm1/Omegab;

% Расчет асинхронного двигателя (номер 7)

K=input('Длительность цикла k=');

for k=1:K

dt=0.00001;

usx(k+1)=0;usy(k+1)=1; wk(k)=1;isx(1)=0; isy(1)=0;

psimx(1)=0; psimy(1)=0; wm(1)=0; w(1)=0; mc=0;

% Ток isx (А)

isx(k+1)=isx(k)+(-isx(k)+(rrk*kr/(rs1*lm))*psimx(k)+(1/rs1)*usx(k+1)+ (le/rs1)*wk(k)*isy(k)+(1/rs1)*w(k)*psimy(k)-(lbr*kr/rs1)*w(k)*isy(k))* dt/Ts11;

% Ток isy (Б)

isy(k+1)=isy(k)+(-isy(k)+(rrk*kr/(rs1*lm))*psimy(k)+(1/rs1)*usy(k+1)-(le/rs1)*wk(k)*isx(k)-(1/rs1)*w(k)*psimx(k)+(lbr*kr/rs1)*w(k)*isx(k))* dt/Ts11;

% Поток psimx (В)

psimx(k+1)=psimx(k)+(-psimx(k)+(lm*rsrk/rrk)*isx(k)+(lm*lbr/(rrk* lbs))*usx(k+1)+(lm*le/(rrk*lbs*kr))*wk(k)*psimy(k)-(lm/(rrk*kr))*w(k)* psimy(k)+(lm*lbr/rrk)*w(k)*isy(k))*dt/Tm11;

% Поток psimy (Г)

psimy(k+1)=psimy(k)+(-psimy(k)+(lm*rsrk/rrk)*isy(k)+(lm*lbr/(rrk* lbs))*usy(k+1)-(lm*le/(rrk*lbs*kr))*wk(k)*psimx(k)+(lm/(rrk*kr))*w(k)* psimx(k)-(lm*lbr/rrk)*w(k)*isx(k))*dt/Tm11;

% Электромагнитныймомент (Д)

m(k+1)=ZetaN*(psimx(k+1)*isy(k+1)-psimy(k+1)*isx(k+1));

% Механическая скорость (Е)

wm(k+1)=wm(k)+(m(k+1)-mc)*dt/Tj;

% Электрическая скорость (Ж)

w(k+1)=wm(k+1)*zp;

end;

Математическое моделирование регуляторов тока

В работе [1] была получена передаточная функция для регуляторов тока по проекциям x и y:

гдеTμ - некомпенсируемая постоянная времени (примем Tμ = 0,0025 с).

Обозначим:

Математические модели ПИ-регуляторов тока по проекциям x и y в Simulink (номера 4 и 6) приведены на рис. 9 и 10. Преобразуем их для программирования в Matlab-Script.

H:\ALL\С12\2018\is-psim\myfig.meta

Рис. 9. ПИ-регулятор тока по проекции x в Simulink

H:\ALL\С12\2018\is-psim\myfig.meta

Рис. 10. ПИ-регулятор тока по проекции y в Simulink

Пропорциональная часть регулятора тока по оси x в Simulink:

Выразим пропорциональную часть в Matlab-Script:

где

Интегральная часть регулятора тока по оси x:

Переходим от изображения к оригиналу:

Выразим интегральную часть через конечные разности:

Уравнение напряжения задания на выходе регулятора тока по оси x будет иметь следующий вид:

Аналогично преобразуем регулятор тока по оси y.

Пропорциональная часть:

где

Интегральная часть:

Уравнение на выходе регулятора тока по оси y:

Реализация математической модели регуляторов тока в Matlab-Script представлена в листинге 2.

Листинг 2

Tm=0.0025;

Ki=Ts11/(2*Tm/rs1); Ti=2*Tm/rs1;

isx(1)=0; isy(1)=0;ux2(1)=0;uy2(1)=0;

ixsum(k+1)=ixzad(k+1)-isx(k);

iysum(k+1)=iyzad(k+1)-isy(k);

% Регулятор тока по оси x (номер 4)

%Пропорциональная часть задания usx

ux1(k+1)=ixsum(k+1)*Ki;

%Интегральнаячастьзадания usx

ux2(k+1)=ux2(k)+ixsum(k+1)*dt/Ti;

%Задание usx

uxzad(k+1)=ux1(k+1)+ux2(k+1);

% Регулятор тока по оси y (номер 6)

%Пропорциональная часть задания usy

uy1(k+1)=iysum(k+1)*Ki;

%Интегральная часть задания usy

uy2(k+1)=uy2(k)+iysum(k+1)*dt/Ti;

%Задание usy

uyzad(k+1)=uy1(k+1)+uy2(k+1);

Математическое моделирование наблюдателя потокосцепления ψmx

Модель наблюдателя потокосцепления ψmx в Simulink (номер 8), полученная в работе [1], приведена на рис. 11. Преобразуем эту модель в Matlab-Script.

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 11. Модель наблюдателя потокосцепления ψmx в Simulink

Приведем уравнение модуля потокосцепления ψmx к оригиналу:

Переходим к конечным разностям:

Угловая скорость вращения системы координат для программирования в Matlab-Script будет иметь вид [1]:

Математическая модель наблюдателя в Matlab-Script приведена в листинге 3.

Листинг 3

psimx_oc(1)=0.0001;

% Моделирование наблюдателя (номер 8)

% Модуль потокосцепления psimx

psimx_oc(k+1)=psimx_oc(k)+(-psimx_oc(k)+(lm*rsrk/rrk)*isx(k+1)+ (lm*lbr/(rrk*lbs))*usx(k+1)+(lm*lbr/rrk)*w(k+1)*isy(k+1))*dt/Tm11;

% Угловая скорость вращения системы координат

wk(k+1)=(kr*lbs/(psimx_oc(k+1)*le))*(rsrk*isy(k+1)+usy(k+1)*lbr/lbs+ w(k+1)*psimx_oc(k+1)/kr-lbr*w(k+1)*isx(k+1));

Математическое моделирование регулятора потока

Модель ПИ-регулятора потока в Simulink (номер 2) дана на рис. 12.

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 12. ПИ-регулятор потока в Simulink

При определении регулятора потокосцепления учтем следующее:

‒ до тех пор, пока поток ψmx не установится, нельзя включать сигнал задания на задатчик интенсивности, т.е. ω = 0;

‒ напряжение usx близко к нулю.

К моменту включения задатчика интенсивности ψmx = ψmN = 0,9472 = const [3].

Передаточная функция регулятора потока из работы [1]:

гдеn = 20.

Выразим коэффициенты ПИ-регулятора потока:

Определим пропорциональную часть:

где

Интегральная часть регулятора потока:

Переходим от изображения к оригиналу:

Выразим интегральную часть через конечные разности:

Определим задание тока на выходе регулятора потока в Matlab-Script:

Реализация математической модели регулятора потока в Matlab-Script приведена в листинге 4.

Листинг 4

Tm=0.0025; psimN=0.9472; n=20;

psimx_oc(1)=0.0001; ixzad2(1)=0;

Kpsi=Tm11/(4*n*Tm*(rsrk/rrk)*lm);

Tpsi=4*n*Tm*(rsrk/rrk)*lm;

% Моделирование регулятора потока (номер 2)

psimxsum(k+1)=psimN-psimx_oc(k);

% Пропорциональная часть задания isx

ixzad1(k+1)=psimxsum(k+1)*Kpsi;

% Интегральная часть задания isx

ixzad2(k+1)=ixzad2(k)+psimxsum(k+1)*dt/Tpsi;

% Задание isx

ixzad(k+1)=ixzad1(k+1)+ixzad2(k+1);

Математическое моделирование регулятора скорости

Математическая модель П-регулятора скорости (номер 1) в Simulink [1] дана на рис. 13.

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 13. Пропорциональный регулятор скорости в Simulink

Передаточная функция регулятора скорости:

Отсюда определим задание момента :

где

Математическая модель регулятора скорости в Matlab-Script представлена в листинге 5.

Листинг 5

Tm=0.0025; w(1)=0;

% Моделирование регулятора скорости (номер 1)

wsum(k+1)=wzad1(k+1)-w(k);

% Задание момента m

mzad(k+1)=wsum(k+1)*Tj/(4*psimN*ZetaN*Tm);

Математическое моделирование компенсации перекрестных связей

Математическая модель компенсации перекрестных связей (номер 5) в Simulink [1] дана на рис. 14.

C:\Program Files\MATLAB\R2015b\bin\myfig.meta

Рис. 14. Компенсация внутренних перекрестных связей в Simulink

Компенсационные составляющие каналов управления определятся следующим образом:

Реализация математической модели компенсации перекрестных связей в Matlab-Script представлена в листинге 6.

Листинг 6

isx(1)=0; isy(1)=0; psimx_oc(1)=0.0001; wk(1)=0;

% Моделирование звена компенсации (номер 5)

% Звено компенсации x

ukx(k+1)=-wk(k)*lbs*isy(k);

% Звено компенсации y

uky(k+1)=wk(k)*(psimx_oc(k)+lbs*isx(k));

% Моделирование напряжений usx и usy

usx(k+1)=uxzad(k+1)-ukx(k+1);

usy(k+1)=uyzad(k+1)+uky(k+1);

Математическое моделирование задатчика интенсивности

Задание на скорость ω* в Simulink формируется в блоке Signal Builder (рис. 15).

Рис. 15. Сигнал задания на скорость ω* в Simulink

Программирование сигнала задания на скорость в Matlab-Script представлено в листинге 7.

Листинг 7

tn=0.2;

tk=0.51;

dt=0.00001;

% Задание на скорость

if((k*dt>=0)&&(k*dt<=tn))

wzad(k+1)=0;

end;

if((k*dt>=tn)&&(k*dt<=tk))

wzad(k+1)=(k*dt-tn)/(tk-tn);

end;

if(k*dt>tk)

wzad(k+1)=1;

end;

Математическое моделирование задания по скорости на выходе фильтра

Передаточная функция фильтра:

Определим задание скорости на выходе фильтра:

Перейдем от изображения к оригиналу:

Переходим к конечным разностям:

Математическая модель задания скорости на выходе фильтра в Matlab-Script представлена в листинге 8.

Листинг 8

Tmw=0.003;

wzad1(1)=0;

% Задание скорости на выходе фильтра

wzad1(k+1)=wzad1(k)+(wzad(k+1)-wzad1(k))*dt/Tmw;

Математическое моделирование задания статорного тока по проекции y

Математическая модель задания тока в Simulink (номер 3) дана на рис. 16.

H:\ALL\С12\2018\is-psim\myfig.meta

Рис. 16. Реализация задания статорного тока в Simulink

Задание на статорный ток по проекции y:

Математическая модель задания в Matlab-Script представлена в листинге 9.

Листинг 9

psimx_oc(1)=0.0001;

% Задание isy (номер 3)

iyzad(k+1)=mzad(k+1)/(psimx_oc(k)*ZetaN);

Моделирование САР скорости асинхронного двигателя

Полная математическая модель САР скорости асинхронного двигателя в Matlab-Script приведена в листинге 10.

Листинг 10

% Номинальные данные АД

PN=320000; UsN=380; IsN=324; fN=50; Omega0N=104.7;

OmegaN=102.83; nN=0.944; cos_phiN=0.92; zp=3;

% Параметры Т-образной схемы замещения при номинальной частоте

Rs=0.0178; Xs=0.118; Rr=0.0194; Xr=0.123; Xm=4.552; J=28;

% Базисные величины системы относительных единиц

Ub=sqrt(2)*UsN;

Ib=sqrt(2)*IsN;

OmegasN=2*pi*fN;

Omegab=OmegasN;

Omegarb=Omegab/zp;

Zb=Ub/Ib;

kd=1.0084;

Mb=kd*PN/OmegaN;

Pb=Mb*Omegarb;

% Расчет коэффициентов АД

rs=Rs/Zb;

lbs=Xs/Zb;

lbr=Xr/Zb;

lm=Xm/Zb;

Tj=J*Omegarb/Mb;

betaN=(Omega0N-OmegaN)/Omega0N;

SsN=3*UsN*IsN;

ZetaN=SsN/Pb;

kr=lm/(lm+lbr);

roN=0.9962;

rrk=roN*betaN;

le=lbs+kr*lbr;

rs1=kr*rrk+rs;

rsrk=rrk-rs*lbr/lbs;

Ts1=le/rs1;

Ts11=Ts1/Omegab;

Tm1=lm*le/(rrk*kr*lbs);

Tm11=Tm1/Omegab;

% Параметры САР скорости

Tm=0.0025;

Tmw=0.003;

Ki=Ts11/(2*Tm/rs1);

Ti=2*Tm/rs1;

n=20;

Kpsi=Tm11/(4*n*Tm*(rsrk/rrk)*lm);

Tpsi=4*n*Tm*(rsrk/rrk)*lm;

psimN=0.9472;

tn=0.2;

tk=0.51;

dt=0.00001;

% Расчет САР скорости АД

K=input('Длительность цикла k=');

% Параметры САР скорости в начальный момент времени

wzad1(1)=0;

w(1)=0;

psimx_oc(1)=0.0001;

ixzad2(1)=0;

isx(1)=0;

isy(1)=0;

wk(1)=0;

ux2(1)=0;

uy2(1)=0;

psimx(1)=0;

psimy(1)=0;

mc=0;

wm(1)=0;

% Задание на скорость

for k=1:K

if((k*dt>=0)&&(k*dt<=tn))

wzad(k+1)=0;

end;

if((k*dt>=tn)&&(k*dt<=tk))

wzad(k+1)=(k*dt-tn)/(tk-tn);

end;

if(k*dt>tk)

wzad(k+1)=1;

end;

% Задание скорости на выходе фильтра

wzad1(k+1)=wzad1(k)+(wzad(k+1)-wzad1(k))*dt/Tmw;

% Моделирование регулятора потока (номер 2)

psimxsum(k+1)=psimN-psimx_oc(k);

% Пропорциональная часть задания isx

ixzad1(k+1)=psimxsum(k+1)*Kpsi;

% Интегральная часть задания isx

ixzad2(k+1)=ixzad2(k)+psimxsum(k+1)*dt/Tpsi;

% Задание isx

ixzad(k+1)=ixzad1(k+1)+ixzad2(k+1);

% Моделирование регулятора скорости (номер 1)

wsum(k+1)=wzad1(k+1)-w(k);

% Задание момента m

mzad(k+1)=wsum(k+1)*Tj/(4*psimN*ZetaN*Tm);

% Задание isy (номер 3)

iyzad(k+1)=mzad(k+1)/(psimx_oc(k)*ZetaN);

% Моделирование регуляторов тока (номера 4 и 6)

ixsum(k+1)=ixzad(k+1)-isx(k);

iysum(k+1)=iyzad(k+1)-isy(k);

% Регулятор тока по оси x (номер 4)

%Пропорциональная часть задания usx

ux1(k+1)=ixsum(k+1)*Ki;

%Интегральная часть задания usx

ux2(k+1)=ux2(k)+ixsum(k+1)*dt/Ti;

%Задание usx

uxzad(k+1)=ux1(k+1)+ux2(k+1);

% Регулятор тока по оси y (номер 6)

%Пропорциональная часть задания usy

uy1(k+1)=iysum(k+1)*Ki;

%Интегральная часть задания usy

uy2(k+1)=uy2(k)+iysum(k+1)*dt/Ti;

%Задание usy

uyzad(k+1)=uy1(k+1)+uy2(k+1);

% Моделирование звена компенсации (номер 5)

% Звено компенсации x

ukx(k+1)=-wk(k)*lbs*isy(k);

% Звено компенсации y

uky(k+1)=wk(k)*(psimx_oc(k)+lbs*isx(k));

% Моделирование напряжений usx и usy

usx(k+1)=uxzad(k+1)-ukx(k+1);

usy(k+1)=uyzad(k+1)+uky(k+1);

% Моделирование асинхронного двигателя (номер 7)

% Ток isx (А)

isx(k+1)=isx(k)+(-isx(k)+(rrk*kr/(rs1*lm))*psimx(k)+(1/rs1)*usx(k+1)+ (le/rs1)*wk(k)*isy(k)+(1/rs1)*w(k)*psimy(k)-(lbr*kr/rs1)*w(k)*isy(k))* dt/Ts11;

% Ток isy (Б)

isy(k+1)=isy(k)+(-isy(k)+(rrk*kr/(rs1*lm))*psimy(k)+(1/rs1)*usy(k+1)-(le/rs1)*wk(k)*isx(k)-(1/rs1)*w(k)*psimx(k)+(lbr*kr/rs1)*w(k)*isx(k))* dt/Ts11;

% Поток psimx (В)

psimx(k+1)=psimx(k)+(-psimx(k)+(lm*rsrk/rrk)*isx(k)+(lm*lbr/(rrk*lbs))* usx(k+1)+(lm*le/(rrk*lbs*kr))*wk(k)*psimy(k)-(lm/(rrk*kr))*w(k)*psimy(k)+ (lm*lbr/rrk)*w(k)*isy(k))*dt/Tm11;

% Поток psimy (Г)

psimy(k+1)=psimy(k)+(-psimy(k)+(lm*rsrk/rrk)*isy(k)+(lm*lbr/(rrk*lbs))* usy(k+1)-(lm*le/(rrk*lbs*kr))*wk(k)*psimx(k)+(lm/(rrk*kr))*w(k)*psimx(k)-(lm*lbr/rrk)*w(k)*isx(k))*dt/Tm11;

% Электромагнитный момент (Д)

m(k+1)=ZetaN*(psimx(k+1)*isy(k+1)-psimy(k+1)*isx(k+1));

% Механическая скорость (Е)

wm(k+1)=wm(k)+(m(k+1)-mc)*dt/Tj;

% Электрическая скорость (Ж)

w(k+1)=wm(k+1)*zp;

% Моделирование наблюдателя (номер 8)

% Модуль потокосцепления ротора

psimx_oc(k+1)=psimx_oc(k)+(-psimx_oc(k)+(lm*rsrk/rrk)*isx(k+1)+ (lm*lbr/(rrk*lbs))*usx(k+1)+(lm*lbr/rrk)*w(k+1)*isy(k+1))*dt/Tm11;

% Угловая скорость вращения системы координат

wk(k+1)=(kr*lbs/(psimx_oc(k+1)*le))*(rsrk*isy(k+1)+usy(k+1)*lbr/lbs+w(k+1)*psimx_oc(k+1)/kr-lbr*w(k+1)*isx(k+1));

% mass

mass_t(k)=k*dt;

mass_psimx_oc(k)=psimx_oc(k+1);

mass_psimy(k)=psimy(k+1);

mass_m(k)=m(k+1);

mass_w(k)=w(k+1);

end;

% Построениеграфиков

figure(1);

plot(mass_t,mass_w,'b');

grid on;

figure(2);

plot(mass_t,mass_m,'b');

grid on;

figure(3);

plot(mass_t,mass_psimx_oc,'b',mass_t,mass_psimy,'r');

grid on;

Числовые значения параметров выводятся в окне Workspace (рис. 17).

Рис. 17. Числовые значения параметров в окне Workspace

Функциональная схема модели САР скорости асинхронного двигателя в Matlab-Script приведена на рис. 18.


Рис. 18. Функциональная схема модели САР скорости асинхронного двигателя в Matlab-Script


Результаты моделирования САР скорости асинхронного двигателя в Matlab-Script даны на рис. 19.

Рис. 19. Графики скорости, электромагнитного момента и потоков

Литература:

  1. Емельянов А.А., Бесклеткин В.В., Корнильцев А.Г., Факеев Д.Г., Маклыгин К.А., Логинов А.В., Коновалов И.Д., Антоненко И.А., Пестеров Д.И. Моделирование САР скорости асинхронного двигателя с переменными ψm – is с контуром потока в системе относительных единиц // Молодой ученый. — 2018. — №40. — С. 6-25.
  2. Шрейнер Р.Т. Системы подчиненного регулирования электроприводов: учеб. пособие / Р.Т. Шрейнер. - Екатеринбург: Изд-во ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2008. – 279 с.
  3. Шрейнер Р.Т. Электромеханические и тепловые режимы асинхронных двигателей в системах частотного управления: учеб. пособие / Р.Т. Шрейнер, А.В. Костылев, В.К. Кривовяз, С.И. Шилин. Под ред. проф. д.т.н. Р.Т. Шрейнера. - Екатеринбург: ГОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2008. - 361 с.
  4. Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. – Екатеринбург: УРО РАН, 2000. - 654 с.
  5. Шрейнер Р.Т. Электроприводы переменного тока на базе непосредственных преобразователей частоты с ШИМ: монография / Р.Т. Шрейнер, А.И. Калыгин, В.К. Кривовяз; под. ред. Р.Т. Шрейнера. - Екатеринбург: ФГАОУ ВПО «Рос. гос. проф.-пед. ун-т», 2012. – 223 с.
  6. Калачёв Ю.Н. Наблюдатели состояния в векторном электроприводе. - М.: Самиздат, 2015. - 80 с.
Основные термины (генерируются автоматически): асинхронный двигатель, номер, структурная схема, листинг, Пропорциональная часть задания, Регулятор тока, электромагнитный момент, Интегральная часть задания, выход фильтра, математическая модель.


Похожие статьи

Моделирование САР скорости асинхронного двигателя...

Реализация математической модели асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными is – ψr в Matlab-Script в системе относительных единиц

Пропорциональная часть регулятора тока по оси x в Simulink: Выразим пропорциональную часть в Matlab-Script

Моделирование САР скорости асинхронного двигателя...

Реализация математической модели асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными ΨR - IS в системе абсолютных единиц в Matlab-Script представлена в листинге 1. Параметры асинхронного двигателя рассмотрены в работах [2] и [3]. Листинг 1.

Математическая модель асинхронного двигателя...

Определим пропорциональную часть: где. Интегральная часть регулятора потока: Переходим от изображения к оригиналу

Математическое моделирование задания статорного тока по проекции y. Математическая модель задания тока в Simulink (номер 3) дана на рис. 24.

Математическое моделирование асинхронного двигателя...

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная схема, уравнение

структурная схема, математическая модель, преобразователь координат, асинхронный

Элементы системы управления (ЗИ, фильтры, регуляторы) «привязаны» к вращающейся...

Математическое моделирование САР скорости асинхронного...

Фильтры в цепи задания тока (ФЗТ) и в цепи обратной связи (ФОТ), регулятор тока с пропорциональной и интегральной частями приведены на рис. 1 и 2.

Полная схема математической модели САР скорости асинхронного двигателя приведена на рис. 12.

Математическая модель асинхронного двигателя во...

структурная схема, асинхронный двигатель, уравнение, статорный ток, проекция уравнения, математическая модель, получение переменной

асинхронный двигатель, статорный ток, математическая модель, номинальная частота, номинальный режим, регулятор тока...

Математическая модель САР скорости линейного асинхронного...

Интегральная часть, Пропорциональная часть, обратное преобразование, линейный асинхронный двигатель, уровень, Построение

Функциональная схема модели САР скорости асинхронного двигателя в Matlab-Script. Преобразования переменных в системах координат a...

Математическая модель асинхронного двигателя...

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная схема, уравнение, проекция уравнения, номинальная частота, электромагнитный момент, номинальный режим, Базисная величина системы, статорный ток.

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная...

Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными

Рис. 8. Математическая модель асинхронного двигателя с переменными ψm – is

Математические модели ПИ-регуляторов тока по проекциям x и y под номерами 4 и 6...

Похожие статьи

Моделирование САР скорости асинхронного двигателя...

Реализация математической модели асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными is – ψr в Matlab-Script в системе относительных единиц

Пропорциональная часть регулятора тока по оси x в Simulink: Выразим пропорциональную часть в Matlab-Script

Моделирование САР скорости асинхронного двигателя...

Реализация математической модели асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными ΨR - IS в системе абсолютных единиц в Matlab-Script представлена в листинге 1. Параметры асинхронного двигателя рассмотрены в работах [2] и [3]. Листинг 1.

Математическая модель асинхронного двигателя...

Определим пропорциональную часть: где. Интегральная часть регулятора потока: Переходим от изображения к оригиналу

Математическое моделирование задания статорного тока по проекции y. Математическая модель задания тока в Simulink (номер 3) дана на рис. 24.

Математическое моделирование асинхронного двигателя...

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная схема, уравнение

структурная схема, математическая модель, преобразователь координат, асинхронный

Элементы системы управления (ЗИ, фильтры, регуляторы) «привязаны» к вращающейся...

Математическое моделирование САР скорости асинхронного...

Фильтры в цепи задания тока (ФЗТ) и в цепи обратной связи (ФОТ), регулятор тока с пропорциональной и интегральной частями приведены на рис. 1 и 2.

Полная схема математической модели САР скорости асинхронного двигателя приведена на рис. 12.

Математическая модель асинхронного двигателя во...

структурная схема, асинхронный двигатель, уравнение, статорный ток, проекция уравнения, математическая модель, получение переменной

асинхронный двигатель, статорный ток, математическая модель, номинальная частота, номинальный режим, регулятор тока...

Математическая модель САР скорости линейного асинхронного...

Интегральная часть, Пропорциональная часть, обратное преобразование, линейный асинхронный двигатель, уровень, Построение

Функциональная схема модели САР скорости асинхронного двигателя в Matlab-Script. Преобразования переменных в системах координат a...

Математическая модель асинхронного двигателя...

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная схема, уравнение, проекция уравнения, номинальная частота, электромагнитный момент, номинальный режим, Базисная величина системы, статорный ток.

асинхронный двигатель, математическая модель, структурная...

Математическая модель асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с переменными

Рис. 8. Математическая модель асинхронного двигателя с переменными ψm – is

Математические модели ПИ-регуляторов тока по проекциям x и y под номерами 4 и 6...

Задать вопрос