基于Matlab異步電動機(jī)矢量控制系統(tǒng)的仿真

1、基于Matlab轉(zhuǎn)差頻率控制的 矢量控制系統(tǒng)的仿真概述：常用的電機(jī)變頻調(diào)速控制方法有電壓頻率協(xié)調(diào)控制(即vF比為常數(shù))、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制以及直接轉(zhuǎn)矩控制等。其中，矢量控制是目前交流電動機(jī)較先進(jìn)的一種控制方式。它又有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的、無速度傳感器和有速度傳感器等多種矢量控制方式。其中基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式是在進(jìn)行Uf恒定控制的基礎(chǔ)上，通過檢測異步電動機(jī)的實際速度n，并得到對應(yīng)的控制頻率f，然后根據(jù)希望得到的轉(zhuǎn)矩，分別控制定子電流矢量及兩個分量間的相位，對輸出頻率f進(jìn)行控制的。采用這種控制方法可以使調(diào)速系統(tǒng)消除動態(tài)過程中轉(zhuǎn)矩電流的波動，從而在一定程度上改善了系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能，同

2、時它又具有比其它矢量控制方法簡便、結(jié)構(gòu)簡單、控制精度高等特點。 Simulink仿真系統(tǒng)是Matlab最重要的組件之一，系統(tǒng)提供了標(biāo)準(zhǔn)的模型庫，能夠幫助用戶在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建新的模型庫，描述、模擬、評價和細(xì)化系統(tǒng)，從而達(dá)到系統(tǒng)分析的目的。在此利用MatlabSimulink軟件構(gòu)建了轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，并對此仿真模型進(jìn)行了實驗分析。 矢量控制是目前交流電動機(jī)的先進(jìn)控制方式，一般將含有矢量交換的交流電動機(jī)控制都稱為矢量控制，實際上只有建立在等效直流電動機(jī)模型上，并按轉(zhuǎn)子磁場準(zhǔn)確定向地控制，電動機(jī)才能獲得最優(yōu)的動態(tài)性能。轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單且易于實現(xiàn)，控制精度高，具有良

3、好的控制性能、因此，早起的矢量控制通用變頻器上采用基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式?；诖耍疚脑贛talab/Simulink環(huán)境下對轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。1轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)由于異步電機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型是一個高階、非線性、強(qiáng)耦合的多變量系統(tǒng)。轉(zhuǎn)差頻率矢量控制是按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的間接矢量控制系統(tǒng)，不需要進(jìn)行復(fù)雜的磁通檢測和繁瑣的坐標(biāo)變換，只要在保證轉(zhuǎn)子磁鏈大小不變的前提下，通過檢測定子電流和旋轉(zhuǎn)磁場角速度，通過兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(M-T坐標(biāo)系)上的數(shù)學(xué)模型運(yùn)算就可以實現(xiàn)間接的磁場定向控制。其控制的基本方程式如下： usa Rs+LsP 0 LmP 0 isa usb = 0 Rs+

4、LsP 0 LmP isbura LmP Lm Rr+LrP Lr ira urb -Lm -Lm -Lr Rr+LrP irb 式中：usa，usb，ura，urb為定、轉(zhuǎn)子在M-T軸上的電壓分量；Ls為定子自感；Lr為轉(zhuǎn)子自感；Lm為定、轉(zhuǎn)子互感；1為定子角頻率、s為轉(zhuǎn)差角頻率；P為微分算子；Rs，Rr為定、轉(zhuǎn)子電阻。 磁鏈方程為： sa Ls 0 Lm 0 isa sb = 0 Ls 0 Lm isbra LmP Lm Rr+LrP Lr ira rb 0 Lm 0 Lr irb 式中：sa，ra 為定、轉(zhuǎn)子磁鏈勵磁分量；sb，rb為定、轉(zhuǎn)子磁鏈轉(zhuǎn)矩分量； 采用矢量控制方式的通用變頻器不

5、僅可在調(diào)速范圍上與直流電動機(jī)相匹配，而且可以控制異步電動機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由于矢量控制方式所依據(jù)的是準(zhǔn)確的被控異步電動機(jī)的參數(shù)，有的通用變頻器在使用時需要準(zhǔn)確地輸入異步電動機(jī)的參數(shù)，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。鑒于電機(jī)參數(shù)有可能發(fā)生變化，會影響變頻器對電機(jī)的控制性能，目前新型矢量控制通用變頻器中已經(jīng)具備異步電動機(jī)參數(shù)自動檢測、自動辨識、自適應(yīng)功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅(qū)動異步電動機(jī)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)之前可以自動地對異步電動機(jī)的參數(shù)進(jìn)行辨識，并根據(jù)辨識結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)，從而對普通的異步電動機(jī)進(jìn)行有效的矢量控制。以異步電動機(jī)的矢量控制為例：它首先通過電機(jī)的等效電路來得出一些磁

6、鏈方程，包括定子磁鏈，氣隙磁鏈，轉(zhuǎn)子磁鏈，其中氣息磁鏈?zhǔn)沁B接定子和轉(zhuǎn)子的。一般的感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流不易測量，所以通過氣息來中轉(zhuǎn)，把它變成定子電流。然后，有一些坐標(biāo)變換，首先通過/變換，變成靜止的d-q坐標(biāo)，然后通過前面的磁鏈方程產(chǎn)生的單位矢量來得到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的類似于直流機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流分量和磁場電流分量，這樣就實現(xiàn)了解耦控制，加快了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。最后再經(jīng)過/變換，產(chǎn)生三相交流電去控制電機(jī)，這樣就獲得了良好的性能。矢量控制（VC）方式:矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1和Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋

7、轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1（Im1相當(dāng)于直流電動機(jī)的勵磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流），然后模仿直流電動機(jī)的控制方法，求得直流電動機(jī)的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實現(xiàn)對異步電動機(jī)的控制。其實質(zhì)是將交流電動機(jī)等效為直流電動機(jī)，分別對速度，磁場兩個分量進(jìn)行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。綜合以上：矢量控制無非就四個知識：等效電路、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程、坐標(biāo)變換（包括靜止和旋轉(zhuǎn)）。 矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測，系統(tǒng)特性受電動機(jī)參數(shù)的影響較大

8、，且在等效直流電動機(jī)控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。2轉(zhuǎn)差頻率控制的基本原理調(diào)速系統(tǒng)的動態(tài)性能主要取決于其對轉(zhuǎn)矩控制能力。由于直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電流成正比關(guān)系，控制電流即可控制轉(zhuǎn)矩控制，較易實現(xiàn)，而交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩控制比真流電動機(jī)要復(fù)雜。轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的目標(biāo)就是將交流電動機(jī)復(fù)雜的轉(zhuǎn)矩控制模型轉(zhuǎn)化為類似直流電動機(jī)的簡單轉(zhuǎn)矩控制模型。從原理上說，矢量控制方式的特征是：它把交流電動機(jī)解析成與直流電動機(jī)一樣，具有轉(zhuǎn)矩發(fā)生機(jī)構(gòu)，按照磁場和其正交的電流的積就是轉(zhuǎn)矩這一最基本的原理，從理論上將電動機(jī)的一次電流分離成建立磁場的勵磁分量和與磁場正交的產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)

9、矩分量，然后分別進(jìn)行控制。2.1 控制原理敘述轉(zhuǎn)差頻率控制控制思想就是從根本上改造交流電動機(jī)，改變其產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的規(guī)律，設(shè)法在普通的三相交流電動機(jī)上模擬直流電動機(jī)控制轉(zhuǎn)矩的規(guī)律。異步電動機(jī)的基本方程式為： （1） （2） （3） Te=nP （4）= （5）式中：、分別為轉(zhuǎn)子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量；、分別為定、轉(zhuǎn)子電感；為轉(zhuǎn)子總磁鏈；為轉(zhuǎn)差角頻率；為轉(zhuǎn)子時間常數(shù)；為電磁轉(zhuǎn)矩；為異步電動機(jī)的磁極對數(shù)；P為微分算子；為定子繞組漏感。任何電氣傳動控制系統(tǒng)均服從以下基本運(yùn)動方程： （6）式中為負(fù)載轉(zhuǎn)矩，J為電動機(jī)轉(zhuǎn)子和系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量。由式（6）可知，要提高系統(tǒng)的動態(tài)特性，主要是控制轉(zhuǎn)速的變化率。顯然，通

10、過控制就能控制，因此調(diào)速的動態(tài)特性取決于其對的控制能力。電動機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，轉(zhuǎn)差率s很小，因此也很小，轉(zhuǎn)矩的近似表達(dá)式為： （7）式中：為電動機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)，為氣隙磁通，為折算到定子邊的轉(zhuǎn)子電阻。只要能夠保持不變，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速就與近似成正比，即控制就能控制，也就能控制，與直流電動機(jī)通過控制電流即可控制轉(zhuǎn)矩類似?？刂妻D(zhuǎn)差頻率就代表控制轉(zhuǎn)矩，這就是轉(zhuǎn)差頻率控制的基本概念。 把轉(zhuǎn)矩特性（即機(jī)械特性）：畫在下圖中：圖2-1 按恒m值控制的 Te=f (ws ) 特性可以看出：在ws 較小的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行段上，轉(zhuǎn)矩 Te基本上與ws 成正比，當(dāng)Te 達(dá)到其最大值Temax 時，ws 達(dá)到wsmax值。由相關(guān)公

11、式可以得到： （8） （9）在轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)中，只要給ws 限幅，使其限幅值為： ， 就可以基本保持 Te與ws 的正比關(guān)系，也就可以用轉(zhuǎn)差頻率控制來代表轉(zhuǎn)矩控制。這是轉(zhuǎn)差頻率控制的基本規(guī)律之一。上述規(guī)律是在保持Fm恒定的前提下才成立的，于是問題又轉(zhuǎn)化為，如何能保持Fm 恒定？我們知道，按恒 Eg/w1 控制時可保持Fm恒定。在等效電路中可得： （10）由此可見，要實現(xiàn)恒 Eg/w1控制，須在Us/w1 = 恒值的基礎(chǔ)上再提高電壓 Us 以補(bǔ)償定子電流壓降。如果忽略電流相量相位變化的影響，不同定子電流時恒 Eg/w1 控制所需的電壓-頻率特性 Us = f (w1, Is)?？偨Y(jié)起來，轉(zhuǎn)差頻

12、率控制的規(guī)律是：（1）在 ws wsm 的范圍內(nèi)，轉(zhuǎn)矩 Te 基本上與 ws 成正比，條件是氣隙磁通不變。（2）在不同的定子電流值時，按函數(shù)關(guān)系 Us = f (w1 , Is) 控制定子電壓和頻率，就能保持氣隙磁通Fm恒定。2.2 轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)組成頻率控制轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR的輸出信號是轉(zhuǎn)差頻率給定 ws* ，與實測轉(zhuǎn)速信號w 相加，即得定子頻率給定信號 w1* ，即 電壓控制由 w1和定子電流反饋信號 Is 從微機(jī)存儲的 Us = f (w1 , Is) 函數(shù)中查得定子電壓給定信號 Us* ，用 Us* 和 w1* 控制PWM電壓型逆變器，即得異步電機(jī)調(diào)速所需的變壓變頻電源。公式所示的轉(zhuǎn)差

13、角頻率 ws*與實測轉(zhuǎn)速信號w 相加后得到定子頻率輸入信號 w1* 這一關(guān)系是轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)突出的特點或優(yōu)點。它表明，在調(diào)速過程中，定子頻率w1隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 w 同步地上升或下降，有如水漲而船高，因此加、減速平滑而且穩(wěn)定。同時，由于在動態(tài)過程中轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR飽和，系統(tǒng)能用對應(yīng)于 wsm 的限幅轉(zhuǎn)矩Tem 進(jìn)行控制，保證了在允許條件下的快速性。由此可見，轉(zhuǎn)速閉環(huán)轉(zhuǎn)差頻率控制的交流變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠像直流電機(jī)雙閉環(huán)控制系統(tǒng)那樣具有較好的靜、動態(tài)性能，是一個比較優(yōu)越的控制策略，結(jié)構(gòu)也不算復(fù)雜。然而，它的靜、動態(tài)性能還不能完全達(dá)到直流雙閉環(huán)系統(tǒng)的水平，存在差距的原因有以下幾個方面：（1）在分析轉(zhuǎn)

14、差頻率控制規(guī)律時，是從異步電機(jī)穩(wěn)態(tài)等效電路和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩公式出發(fā)的，所謂的“保持磁通 Fm恒定”的結(jié)論也只在穩(wěn)態(tài)情況下才能成立。在動態(tài)中 Fm如何變化還沒有深入研究，但肯定不會恒定，這不得不影響系統(tǒng)的實際動態(tài)性能。（2）Us = f (w1 , Is) 函數(shù)關(guān)系中只抓住了定子電流的幅值，沒有控制到電流的相位，而在動態(tài)中電流的相位也是影響轉(zhuǎn)矩變化的因素。（3）在頻率控制環(huán)節(jié)中，取，使頻率得以與轉(zhuǎn)速同步升降，這本是轉(zhuǎn)差頻率控制的優(yōu)點。然而，如果轉(zhuǎn)速檢測信號不準(zhǔn)確或存在干擾，也就會直接給頻率造成誤差，因為所有這些偏差和干擾都以正反饋的形式毫無衰減地傳遞到頻率控制信號上來了。3、轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)構(gòu)建轉(zhuǎn)

15、差頻率控制的異步電動機(jī)矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的原理圖如圖3-1所示。該系統(tǒng)主電路采用了SPWM電壓型逆變器，這是通用變頻器常用的方案。轉(zhuǎn)速采用了轉(zhuǎn)差頻率控制，即異步機(jī)定子角頻率1由轉(zhuǎn)子角頻率和轉(zhuǎn)差角頻率s組成（1=+），這樣在轉(zhuǎn)速變化過程中，電動機(jī)的定子電流頻率始終能隨轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速同步升降，使轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)更為平滑。圖3-1轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制系統(tǒng)原理框圖系統(tǒng)的控制部分由給定、PI調(diào)節(jié)器、函數(shù)運(yùn)算、二相/三相坐標(biāo)變換、PWM脈沖發(fā)生器等環(huán)節(jié)組成。其中給定環(huán)節(jié)有定子電流勵磁分量im*和轉(zhuǎn)子速度n*。放大器G1、G2和積分器組成了帶限幅的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器ASR。電流電壓模型轉(zhuǎn)換由函數(shù)Um*、Ut*模塊實現(xiàn)。函

16、數(shù)運(yùn)算模塊ws*根據(jù)定子電流的勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量計算轉(zhuǎn)差s，并與轉(zhuǎn)子頻率想加得到定子頻率1，再經(jīng)積分器得到定子電壓矢量轉(zhuǎn)角。模塊sin、cos、dq0/abc實現(xiàn)了二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系至三相靜止坐標(biāo)系的變換。dq0/abc是輸出是PMW發(fā)生器的三相調(diào)制信號，因為調(diào)制信號幅度不能大于1，在dq0/abc輸出后插入衰減環(huán)節(jié)G4。在模型調(diào)試時，可以先在此處斷輸出和PMW發(fā)生器的三相調(diào)制輸入信號幅值小于1的要求，計算G4的衰減系數(shù)。該系統(tǒng)的主要特點：（1）主電路SPWM電壓型逆變器，開關(guān)器件采用IGBT,這是通用變頻器常用的方案；（2）轉(zhuǎn)速采用轉(zhuǎn)差頻率矢量控制，即，在轉(zhuǎn)速變換過程中，異步電動機(jī)的定子電流頻率

17、始終跟隨轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速而同步升降，從而使轉(zhuǎn)速 調(diào) 節(jié)吏加平滑。圖中：、分別為轉(zhuǎn)子角頻率給定和轉(zhuǎn)子角頻率負(fù)反饋；、分別為定子電流的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量；為轉(zhuǎn)差角；為轉(zhuǎn)差角頻率；、分別為定子角頻率和轉(zhuǎn)子角頻率正反饋；、分別為定子電壓的轉(zhuǎn)矩分量和勵磁分量。根據(jù)式（1）-（4）和圖3-1可知，在保持磁通恒定的條件下，電動機(jī)的Te由Ile計算，磁通也可以通過Ilm計算。轉(zhuǎn)速可以通過PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)，輸出Iit然后計算得到，即： （7） 4 轉(zhuǎn)差頻率矢量控制調(diào)速系統(tǒng)仿真和分析4.1電動機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的仿真模型圖4-4 電動機(jī)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)的仿真模型4.2模型參數(shù)轉(zhuǎn)子磁鏈模型的計算參數(shù)設(shè)置：異步電

18、動機(jī)為3*746KW,220V，50HZ二對極（），定子繞組電阻，轉(zhuǎn)子繞組電阻，轉(zhuǎn)子繞組漏感，J=，逆變器直流電源為510V，定子繞組電感為，漏磁系數(shù)為0.056,。其中，G1、G2、G3、G4、G5、G6的放大倍數(shù)分別為35、0.15.、0076、2、9.55、1/9.55。根據(jù)相關(guān)公式計算得到：仿真定轉(zhuǎn)速為1400r/min時的空載啟動過程，在啟動后0.45s時加載T1=65N*M。該系統(tǒng)較復(fù)雜，容易出現(xiàn)收斂問題，經(jīng)試用各種計算方法，最終選用步長算法ode5，步長取e-5。4.2仿真結(jié)果： （a） （b） （c） （d） （e） （f） （g） （h） （i）（j）（k）從仿真結(jié)果中可以得

19、到電機(jī)在起動和加載過程中，轉(zhuǎn)速、電流、電壓和轉(zhuǎn)矩的變化過程。圖(a)中可以看到，轉(zhuǎn)速隨時間的變化逐漸增大。當(dāng)t=O.36 s時，轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速1400 rmin左右，而當(dāng)t=O5 s時，由于此時電動機(jī)開始加載，所以使得轉(zhuǎn)速有所波動，隨后趨于穩(wěn)定。圖(c)顯示，電機(jī)空載起動達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速時，電流值下降為起動電流20A。而電動機(jī)加載后，電流迅速上升，隨后維持在左右。同樣，圖(b)中，在加載后電動機(jī)轉(zhuǎn)矩也隨之增加，達(dá)到給定值Te=80 Nm。圖(e)反應(yīng)了系統(tǒng)坐標(biāo)變換模塊和函數(shù)運(yùn)算模塊變換后輸出信號波形，經(jīng)2r3s變換后的三相調(diào)制信號的幅值在調(diào)節(jié)過程是逐步增加的，信號幅值的提高，保證了電動機(jī)電流在起

20、動過程中保持不變。圖(i)與圖(k)分別反映了電動機(jī)在起動過程中定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場和電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)速特性，圖(i)可以看出，定子磁鏈的軌跡一開始并不規(guī)則，而且在不斷變化，但是隨著時間的變化，磁鏈軌跡開始呈現(xiàn)規(guī)則圖形，保持穩(wěn)定，這是因為電動機(jī)在零狀態(tài)起動時，電動機(jī)磁場有一個建立過程，在建立過程中磁場變化是不規(guī)則的，隨著時間的推移，磁場逐漸規(guī)則如圖(i)所示。而磁場的變化則會影響轉(zhuǎn)矩的變化，圖(k)所示轉(zhuǎn)矩在一開始即電動機(jī)零狀態(tài)起動時，大幅度變化，當(dāng)磁場變化逐漸規(guī)則時，轉(zhuǎn)矩變化也開始在小范圍內(nèi)波動，幾乎保持穩(wěn)定。電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩一轉(zhuǎn)速特性反映了通過矢量控制能使電動機(jī)保持恒轉(zhuǎn)矩起動，并且調(diào)節(jié)ASR

21、的輸出限幅可以改變最大輸出轉(zhuǎn)矩。針對直接轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)的缺點，在分析轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)方法原理的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的異步電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)仿真模型，并對這種模型進(jìn)行了仿真研究與分析。在仿真實驗過程中，為了獲得較好的仿真波形，作者進(jìn)行了大量的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。實驗中發(fā)現(xiàn)；系統(tǒng)中PI調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)K1、積分系數(shù)K2與坐標(biāo)變換模塊輸出信號的放大系數(shù)需要配合調(diào)節(jié)，當(dāng)偏差較大時，調(diào)節(jié)K1，以快速減少偏差；當(dāng)偏差達(dá)到要求后，調(diào)節(jié)K2，以消除穩(wěn)態(tài)誤差。同時要配合調(diào)節(jié)坐標(biāo)變換模塊輸出信號的放大系數(shù)，這樣才能保證PWM發(fā)生器輸出正確的三相調(diào)制信號波形。仿真與實驗結(jié)果驗證了轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的異步電

22、機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有良好的動、靜態(tài)控制性能。5心得體會這次仿真中我根據(jù)轉(zhuǎn)差頻率矢量控制的基本概念和系統(tǒng)原理圖，建立了交流異步電動機(jī)專差頻率矢量控制系統(tǒng)的仿真，并進(jìn)行了仿真實驗。經(jīng)過不斷的嘗試發(fā)祥為了減少仿真需要的時間，可以在仿真中減小了電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量，但是過小轉(zhuǎn)動慣量容易使系統(tǒng)發(fā)生振蕩，要通過調(diào)節(jié)參數(shù)來觀測參數(shù)變化對系統(tǒng)的影響。仿真結(jié)果表明，轉(zhuǎn)差頻率矢量控制系統(tǒng)具有良好的控制性能。通過這次分組實驗中，我們小組完成的是“轉(zhuǎn)差率控制的矢量控制系統(tǒng)仿真模型”，最初遇到了很多困難，最主要的就是參數(shù)的正確設(shè)定，通過和同組人的討論分析后，我們仿真出來的圖也有了一定的起色，通過網(wǎng)上找資料和翻閱相關(guān)圖書，再通過自

23、己的不斷嘗試最終得到了滿意的結(jié)果，讓我知道了學(xué)無止境的道理。我們每一個人永遠(yuǎn)不能滿足于現(xiàn)有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面還有更高的山峰在等著你。這次的課程設(shè)計也讓我看到了團(tuán)隊的力量，我認(rèn)為我們的工作是一個團(tuán)隊的工作，團(tuán)隊需要個人，個人也離不開團(tuán)隊，必須發(fā)揚(yáng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。剛開始的時候，大家就分配好了各自的任務(wù)，大家有的繪制原理圖，進(jìn)行仿真實驗，有的積極查詢相關(guān)資料，并且經(jīng)常聚在一起討論各個方案的可行性。在課程設(shè)計中只有一個人知道原理是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須讓每個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導(dǎo)致整個工作失敗。團(tuán)結(jié)協(xié)作是我們成功的一項非常重要的保證。而這次設(shè)計也正好鍛煉我們這一點，這也是

24、非常寶貴的。 這次期末的仿真作業(yè)將會成功我人生中一次美好的經(jīng)歷！附錄資料：不需要的可以自行刪除Pascal/C/C+語句對比（補(bǔ)充版）一、Hello world 先看三種語言的樣例：Pascalbegin writeln(Hello world);end.C#include int main() printf(Hello world!n); return 0;C+#include using namespace std;int main()cout Hello world! endl; return 0; 從這三個程序可以看到一些最基本的東西。在Pascal中的begin和end，在C/C+里

25、就是；Pascal主程序沒有返回值，而C/C+返回0（好像在C中可以為NULL）。在C/C+中，main函數(shù)以前的是頭文件，樣例中C為stdio.h，C+除了iostream還有第二行的using namespace std，這個是打開命名空間的，NOIP不會考這個，可以不管，只要知道就行了。 此外說明 注釋單行用/，段落的話Pascal為，C/C+為/* */。* 常用頭文件（模板）#include #include #include #include #include #include using namespace std;int main() system(“pause”);retur

26、n 0;二、數(shù)據(jù)類型及定義 這里只列出常用的類型。1、整型PascalC/C+范圍shortint-128 127integershort-32768 32767longintInt -2147483648 2147483647int64long long-9223372036854775808 9223372036854775807byte-0 255wordunsigned short0 65535longwordunsigned int0 4294967295qwordunsigned long long0 18446744073709551615 * 當(dāng)對long long 變量賦值時

27、，后要加LLLong long x=6327844632743269843LL* 如果位移 x2LL* Linux: printf(“%lldn”,x);* Windows: printf(“%I64dn”,x);2、實型PascalC/C+范圍realfloat2.9E-39 1.7E38single-1.5E-45 3.4E38doubledouble5.0E-324 1.7E3083、字符即字符串 字符在三種語言中都為char，C里沒有字符串，只有用字符數(shù)組來代替字符串，Pascal和C+均為string。Pascal中字符串長度有限制，為255，C+則沒有。 字符串和字符在Pascal

28、中均用單引號注明，在C/C+中字符用單引號，字符串用雙引號。4、布爾類型 Pascal 中為 boolean，C/C+ 為 bool。值均為True 或 False。C/C+中除0外bool都為真。5、定義 常量的定義均為 const，只是在C/C+中必須要注明常量的類型。在C/C+中還可以用宏來定義常量，此時不注明類型。PascalC/C+const a = 60; b = -a + 30; d = ;const int a = 60;const int b = - a + 30;const string d = “”;define MAXN 501 /這個是宏 * 宏定義其實就是直接在程序

29、相應(yīng)的位置替換： #define randomize srand(unsigned time(NULL) #define wait for(int w=0;w a;cout a;cout a endl;特別說明C+中cin一個字符的話會自動跳過空格和回車，Pascal和C則會讀入空格和回車。在Pascal中writeln(a:n:m) 表示在n個字符寬的輸出域上輸出a保留m位小數(shù)。例如：pascal write(a:6) c/c+ printf(“%6d”,a) Pascal write(a:6:2) c/c+ printf(“%6.2f”,a) C+ 如果用 cout ? (繁瑣！) 需要加

30、頭文件 #inlude cout setprecision(2)a; /作用永久 cout setw(6)a; /作用臨時 以下三個進(jìn)制設(shè)定都是永久作用： cout deca; 相當(dāng) printf(“%d”,a); /十進(jìn)制 cout hexa; 相當(dāng) printf(“%X”,a); /十六進(jìn)制 cout octa; 相當(dāng) printf(“%o”,a); /八進(jìn)制例如：cout 12hex12oct1212endl;輸出：12c1414 C 的輸入輸出里面的字符串中%表示變量，%后面的字目表示變量類型。下面是類型表：%hd1個short型整數(shù)%d1個int型整數(shù)%u1個unsigned int

31、型整數(shù)%I64d1個long long型整數(shù)%c1個字符%s1個C字符串%f1個float型實數(shù)%lf1個double型實數(shù)%10.4f輸出1個總寬度為10,保留4位小數(shù)的實數(shù) 文件輸入輸出：Pascalassign(input, test.in);assign(output, test.out);reset(input);rewrite(output);read(a, b);writeln(a, b);close(input);close(output);CFILE *fin = fopen(“test.in”, “r”);FILE *fout = fopen(“test.out”, “w”

32、);fscanf(fin, “%d%d”, &a, &b);fprintf(fout, “%d%d”, a, b);fclose(fin); fclose(fout);C+#include using namespace std;ifstream fin(“test.in”);ofstream fout(“test.out”);fin a b;fout a b endl;fin.close(); fout.close();因為C+的讀入較慢，個人建議C+的話使用C的輸入方式。當(dāng)然也有人用C的讀入，C+的輸出的，這種方式我們稱之為城鄉(xiāng)結(jié)合。*中國計算機(jī)學(xué)會競賽須知發(fā)布的C讀寫程序：（C+ 也能用

33、，cin,cout,scanf,printf 可混用）#include int main() int a,b; freopen(“sum.in”,”r”,stdin);freopen(“sum.out”,”w”,stdout); scanf(“%d%d”,&a,&b); printf(“%dn”,a+b); return 0; 或者：freopen(“sum.in”,”r”,stdin);freopen(“sum.out”,”w”,stdout);ios:sync_with_stdio(false); 取消同步，cin,cout的速度就不慢了！ cinab;couta+bendl; retur

34、n 0;以下擴(kuò)充c/c+混用是可行的：#include #include using namespace std;int main() int a,b,c,d; freopen(sum.in,r,stdin); freopen(sum.out,w,stdout); scanf(%d%d,&a,&b); cincd; printf(%dn,a+b); couta+b+c+dsn).Cwhile(scanf(%s%d,s,&n)!=EOF).四、賦值語句及運(yùn)算符號 一一對應(yīng)的關(guān)系PascalC/C+賦值運(yùn)算賦值:=基本運(yùn)算加+減-乘*除（實數(shù)）/ (double)除法取整div(int) / (i

35、nt)取余mod%比較等于=不等于!=大于大于等于=小于小于等于=邏輯且and&或or|非not!位運(yùn)算左移(*2)shl且and&或or|非not異或xor其他增一inc(x)x+減一dec(x)x- 在C/C+中對某個變量自身進(jìn)行運(yùn)算可以簡寫為 變量名 運(yùn)算符號= 改變量 如 x += 8 就表示 x = x + 8， 即 inc(x, 8)。 在 C/C+里還存在一種三目運(yùn)算 變量名 = 條件 ? 值A(chǔ) : 值B 如 x = x 0 ? x : -x; /表示若x 0 則取 x， 否則取 x， 同 if x 0 then x := x else x := -x;五、條件語句1、if C/

36、C+中if 語句的條件必須要用括號括起來，后面不使用then。PascalC/C+if a b then flag := true else flag := false;if (a b) flag = true;else flag = false;2、多種分支 C/C+中為switch，Pascal為case：PascalC/C+case x of 1: inc(x); 2: dec(x); else x := x * x;end;switch (x) case 1: x +; break; case 2: x -; break; default: x *= x; 切記C/C+中一定要寫bre

37、ak，后果你可以去掉break，運(yùn)行看看就知道了。六、循環(huán)語句1、forPascalC/C+for 變量名 := 初始值 to(downto) 終止值 dofor (變量名=初始值;條件;改變方式)for i := 5 to 10 do dec(a);/終止值大于初始值用 tofor i := 5 downto 1 do dec(a);/終止值小于于初始值用 downtofor (i = 5; i = 1; i-) a-;/*只要i 滿足條件就會一直循環(huán)。C/C+中i是實數(shù)、指針都可以*/C/C+中for的特殊用法：/變量為實數(shù)for (double i = 1; i 符號為間接引用，后面會提

38、到。for (type1 *p = head - next; p; p = p - next) printf(“%d”, p - k);2、whilePascalC/C+while 條件 dowhile (條件)while i 0 do dec(i);while (i != 0) i-;/也可寫作 while (i) i-;/在C/C+中非0即為真。3、repeat-until & do-whilePascalC/C+repeat 語句 until 結(jié)束條件;do while (運(yùn)行條件)repeat int(i) until i 100;do i+; while (i = 100);七、數(shù)組

39、 Pascal中數(shù)組的下標(biāo)可以隨意定義，而C/C+下標(biāo)始終為從0開始到(數(shù)組大小1)。PascalC/C+定義a : array 1.100 of integer;b :array 1.10,1.10 of int64;int a100;int b1010;含義a 為大小為100的integer數(shù)組，合法下標(biāo)為1到100b 為大小為10*10的int64數(shù)組，合法下標(biāo)為1,1到10,10a 為大小為100的int數(shù)組，合法下標(biāo)為0到99b 為大小為10*10的int數(shù)組，合法下標(biāo)為0,0到9,9;使用inc(a21);b2,2:=b1,1+b1,2+b2,1;a21+;b11=b01+b00+

40、b10; 數(shù)組清零PascalC/C+Fillchar(a, sizeof(a), 0);memset(a, 0, sizeof(a);/頭文件包含 string.h*如果要填最大： memset(a,127,sizeof(a) （但達(dá)不到 INT_MAX） 如果要填最小： memset(a,128,sizeof(a) (但達(dá)不到 INT_MIN） 如果填0： memset(a,0,sizeof(a) 如果填-1： memset(a,-1,sizeof(a)八、字符串 C風(fēng)格的字符串就是字符數(shù)組。 C+和Pascal的字符串使用基本相同，只是C+中字符串下標(biāo)以0開始，Pascal以1開始。字符

41、串處理很多這里不一一列舉，只寫最常用的幾個。PascalC (包含)定義用：char sC+（包含）定義用：string s輸入輸出Readln(s);Writeln(s);Scanf(“%s”,s);Printf(“%sn”,s);注：不能輸入輸出c+的字符串Cins;Couts = s 的區(qū)別： getline(cin,s)cins一次性整行讀入，直至行末尾。只讀入一個“單詞”，遇空格和行末停止。例如輸入；How are you?s=” How are you?”讀入整串含空格例如輸入；How are you?s=”How”如果三個都讀：cins1s2s3*C+ 數(shù)字與數(shù)值之間的轉(zhuǎn)換：#i

42、nclude #include #include /必須加入using namespace std;int main() string text = 152; int number; stringstream ss;ss number; /string - int coutnumber+100endl; ss string string str = ss.str(); return 0;九、過程和函數(shù)1、過程 在C/C+中沒有過程，但可以把返回值為“空”的函數(shù)理解為過程。PascalC/C+無參過程procedure 過程名;說明部分begin 語句部分 end;/說明部分、begin、end

43、語句部分統(tǒng)稱為過程體void 函數(shù)名(); 主體部分; return ;帶參過程procedure 過程名(形參表)過程體void 函數(shù)名(形參表)過程體 值傳和址傳：當(dāng)一個參數(shù)是值傳時，形參在子過程中相當(dāng)于一個局部變量，對它的改變不影響實在的參數(shù)值。址傳則會影響。下例中a為值傳，b為址傳。初始a = 5,b = 5，運(yùn)行后a = 5,b = 10；PascalC/C+var a, b:integer;procedure doit(a:integer; var b:integer);begin b := a + b; a := a + b;end;begina := 5;b := 5;doit

44、(a, b);writeln(a, , b);end.void doit(int a, int &b) HYPERLINK a a認(rèn)為值參，b認(rèn)為變量傳參 b += a; a += b; return ;int main()int a = 5, b = 5;doit(a, b);cout a b;return 0;* 用若干地址傳參可以給調(diào)用者傳回若干值 Void tryit(int &x,int &y,int &z) 調(diào)用時: tryit(a,b,c) ,可以傳回 a,b,c的值。* 用數(shù)組名（也是地址）傳參可以傳回整組的數(shù)據(jù) Void tryit( int a) 調(diào)用時: tryit(x)

45、,可以傳回整個數(shù)組。例如：void tryit(int a) for(int i=0;i=10;i+) ai=i*2; return; int main() int x10; tryit(x); for(int i=0;i=10;i+) coutxiendl; system(pause); return 0;*用指向函數(shù)的指針作為參數(shù)，可以執(zhí)行指定的函數(shù)。(略)STL 的兩個應(yīng)用：* C+ 快排函數(shù)#include Bool com(int a,int b) Return ab;Int main() Int a10=5,7,3,2,6,8,4,3,5,7;Sort(a,a+10,com); /

46、如果升序可以省略com.For(int i=0;i10;i+) Coutai” “;* 優(yōu)先隊列（以堆排為例）#include #include using namespace std;priority_queue Q;int main() int n,a; cinn; while (n-) cina; Q.push(a); while (!Q.empty() cout Q.top() ; Q.pop(); return 0;* 隊列、棧、優(yōu)先隊列 三種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)匯總：#include #include priority_queue Q;queue Q1;stack S;int main()Q.push(5); x = Q.top(); Q.pop();Q.empty()；Q.size()Q1.push(5); Q1.size(