矢量控制坐標(biāo)變換_矢量控制的基本方法_永磁電機(jī)矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　由于異步電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個(gè)高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。上世紀(jì)60年代末由達(dá)姆斯塔特工業(yè)大學(xué)（TU Darmstadt）的K.Hasse提出。在70年代初由西門子工程師F.Blaschke在不倫瑞克工業(yè)大學(xué)（TU Braunschweig）發(fā)表的博士論文中提出三相電機(jī)磁場定向控制方法，通過異步電機(jī)矢量控制理論來解決交流電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制問題。矢量控制實(shí)現(xiàn)的基本原理是通過測量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。

　　永磁電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)候，定子繞組的電壓、電流、磁鏈等物理量都是隨時(shí)間變化的，分析這些個(gè)電氣量時(shí)，我們常用時(shí)間相量來表示。而每個(gè)繞組的空間位置也使得他們的變化比僅僅與時(shí)間有關(guān)，也與空間位置有關(guān)。

　　當(dāng)我們考慮到它們所在繞組的空間位置，就可以如下圖所示的空間向量來表示這些量。而我們說的矢量指得是定子電壓、電流、磁鏈等空間矢量。該類矢量通過三相定子變量合成得到。

　　合成定子電流矢量就是：

　　二、矢量控制坐標(biāo)變換

　　3相/2相變換（Clarke變換）：根據(jù)變換前后功率不變的約束條件，以定子電流為例：

　　旋轉(zhuǎn)變換（Park變換）：根據(jù)變換前后功率不變的約束條件，同樣以定子電流為例：

　　在SIMULINK中搭建模型，三相定子電流是下面這樣的：

　　Clarke變換之后的電流是這樣的：

　　Park變換之后的定子電流是這樣的：

　　三、矢量控制的基本思想

　　矢量控制是一種高性能交流電機(jī)控制方式，它基于交流電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，通過對(duì)電機(jī)定子變量（電壓、電流、磁鏈）進(jìn)行三相/2相坐標(biāo)變換，將三相正交的交流量變換為兩相正交的交流量，再通過旋轉(zhuǎn)變換，將兩相正交的交流量變換為兩相正交的直流量，采用類似于他激直流電機(jī)的控制方法，分別控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流來控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩和磁鏈，具有直流電動(dòng)機(jī)類似的控制性能。