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1、变频调速系统效率优化控制异步电动机在工业、交通运输业等领域是主要动力设备。社会快 速发展能源和环境问题备受关注,变频调速技术可以使电动机节能运 行,起到节约能源的作用。电动机通常都是在额定恒励磁方式下运行, 当电动机负载较轻时额定恒磁链控制会使异步电动机效率降低。所以 研究提高异步电动机变频调速系统运行效率具有重要的理论与实际 应用意义。本文以异步电动机变频调速矢量控制系统为对象,研究其 效率优化控制方法,提高运行效率。主要完成以下工作:在研究异步电 动机的数学模型基础上,建立考虑定子铁损的异步电动机动态数学模 型,对相对应的矢量控制系统进行了仿真建模,研究变频调速矢量控 制系统稳态性能和动态
2、性能的跟随性、抗扰性。分析异步电动机效率 优化原理,对目前常采用的几种效率优化控制策略进行了研讨,包括: 基于损耗模型法效率优化控制策略、基于最小定子电流效率优化控制 策略和基于最小输入功率在线搜索效率优化控制策略。其中,对基于 损耗模型法效率优化控制策略进行了详细的仿真实验研究。建立损耗 模型,推导出可以实现效率最优的转子磁链,验证系统在最优转子磁 链状态下运行时效率优化的良好效果。研究了基于模糊搜索法的效率 优化控制策略,即应用模糊控制技术通过搜索最优转子磁链给定值, 使电动机的输入功率最小,达到效率最优。设计了模糊控制器,对控制 系统进行了仿真建模,进行了仿真实验研究。实验结果表明模糊搜索 法寻优结果准确,能明显降低输入功率,提高系统运行效率,实现电动 机节能运行。提出一种损耗模型法和模糊搜索法混合效率优化控制策 略。实现了损耗模型法和模糊搜索法的优缺点互补,并进行仿真实验。 实验结果表明新的控制策略使寻优结果更加准确、寻优时间变短。因 为 DSP 可以方便快速实现复杂控制算法, 所以具有复杂控制算法的矢 量控制系统通常采用DSP设计实现。针对这个问题，本论文阐述了借 助RTW工具把效率优化控制算法的Simulink仿真模型转化成C代码 的实现方法,使所提出的效率优化算法可应用到DSP矢量控制系统中。
