MATLAB交流电机矢量控制系统仿真(3)

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和我国交流电机领域的研究对比，国外的一些发达国家由于更早的接触研究交流电机，他们对交流调速的运用比我们好了不少，尤其是日本和美国两国，目前在交流电机矢量控制系统方面处于世界领先的水平，然而两国运用交流电机也侧重于两种不同的方面，日本更加侧重于民用生活，而在美国的军事工业方面，交流电机承担着更大的作用。由此可见交流电机调速技术能在军事民用两方面都有着巨大的推进作用，是国家硬实力发展的关键所在，尤其对于中国这样的发展中大国来说，交流电机的控制系统能够带动我们中国的市场，给我们带来很多益处，因此交流电机控制技术是我国必须加快速度深入研究发展的课题。如今交流电机已被广泛地应用在许多高科技领域中，如数控机床、潜艇雷达以及军工随动系统中等等，交流电机在我们的生活中的方方面面都有很重要的作用影响，诸如我们的家用粉碎机、脱粒机、除草机机、磨粉机、抽水机、潜水泵、增压泵、鼓风机、电风扇、空调、洗衣机等等的家用电器，交流电机已是我们生活工作中无法舍弃的重要伙伴。在我们对交流电机需求提高的同时，我们要将我们控制交流电机的水平不断地加强，以此来追求更好的效率，使交流电机控制技术更加完善。资料显示，我国的电机总容量高达400000000KW，这是一个非常高的数值，因此我国的耗电量也是非常之高，年耗量高达600000000000WH，占了我国工业耗电总量的百分之八十之高，这表明我国的交流电机利用率并不高，且电能浪费较为严重，造成这样的原因与我国异步电机设备陈旧，交流电机控制技术管理技术较为落后有着密不可分的关系。国外的那些发达国家，大多数是靠电机来转换能量资源，而这些电机中几乎全是由交流电机组成。由此可见，在我国高速增长的经济环境下，我们正面临着许许多多的难题，比如说能源稀缺，而且我们的工作效率也比发达国家低了很多，因此想要在电机调速方面提高能源利用率，必须要加紧发展我们控制交流电机的技术。论文网

1.2 加入模糊PID的交流电机矢量控制系统

因为交流电动机很难控制，动态数学模型的较为复杂，导致了交流电动机的静态和动态性能并不是很理想，后来伯拉斯切克提出了交流电动机矢量控制原理，使得交流电机也具备了和直流电动机同样的动静态特性。交流调速的关键就在于转矩的控制，磁链电流与转子电流不成直角但是又不相互独立的变量，转子电流与和转差率n有关，这就是交流电动机转矩难控制的地方，因为要使交流电机的控制变得更加稳定简化，于是就要用到坐标变换原理，将交流电机的定向定子电流分解，将其分解到定向坐标上成为互相垂直的励磁电流分量和转矩电流分量，这样固定的坐标系就转换为了旋转坐标系，通过解耦，控制就由交流控制转换为了交流控制，于是交流电机便有了更加稳定的控制性能了。通过近三十年的进步完善，如今的交流调速技术已经比较成熟，交流电机的性能也越发的优良。在众多的交流电机控制系统中，PID控制是较为简单同时也可靠度最高的控制系统，PID控制发展较早，所以它的调速技术比其他的控制方式都要好上不少，在电机调速控制领域中被广泛应用，其最大的特点就是拥有极佳的鲁棒性。至今大多数的控制系统中，用的全都是PID控制。交流调速系统的根本还是归结于电机的速度控制，然而目前的控制方式中，传统PID控制器非常的多，但控制系统现在是越来越繁杂麻烦，受到许多数据复杂变化和各种随机干扰等因素的影响，使得传统的PID控制器有些力不从心，难以有效的工作。想要解决这个PI控制器太受控制对象参数影响的不足之处，于是我们就可以在电机里加一点模糊控制理论，将普通的电动机改造成由模糊PID控制的特殊交流电动机，然后通过模糊控制PID交流电动机的自动适应性，来改善自己的性能，去很好地完成工作。模糊PID控制器对数学模型要求很低，并不需要非常准确的数学模型，也就是说模糊PID适用范围非常的广泛，而且鲁棒性方面也和传统PID一样优异，因为其自我适应环境的特性，能够很好的克服交流调速系统中模型和环境参数的变化，工作效率比一般的交流电动机要好很多。