摘要：传统的矢量控制方法基于异步电机的稳态模型，控制性能受电机的参数影响很大。文章结合异步电机的特性和要求在控制策略中设计了转速，电流，磁链等多个闭环，采用了对参数依赖性很小的偏差电压解耦方式，并结合电机的电压模型和电流模型对传统的转子磁链计算进行了补偿和修正，有效地降低参数变化对系统的影响。dsp芯片‘ims320f2812有着强大的运算能力和优良控制性能，基于该芯片的硬件系统很好的实现了控制方案，实验表明该控制系统精度高，实时性和动响应都较好。

关键词：偏差电压解耦；矢量控制；转子磁链；tms320f2812

中图分类号：tm343; tp273    文献标志码：a    文章编号：1001-6848(2010)03-0060-04

    矢量控制算法中大量使用了电机参数，而在运行中电机参数变化很大（如转子电阻****变化可达50 010，极大地影响了控制系统的能。如何消除参数的变化对控制性能造成的影响成为矢量控制中的一伞重要课题。为了解决这一问题，很多学者在电机参数在线辨识方面做了大量的工作。文献[1-4]介绍了几种常见的电机参数在线辨识方法，主要有扩张卡尔曼滤波法( ekf)、模型参考自适应法( mrac)、神经元网络法(ann)等等，但这些方法算法复杂，需要大量实时计算，而且很多都包含了微分运算环节，容易产生运算结果的“毛刺”现象；文献[5]在控制环节中加入了相角闭环来补偿由于参数变化引起的转子磁链误差，但其依据电机的电流模型，在低速时补偿效果不佳。

  本文根据闭环对参数变化具有抵抗作用，在控制策略中设计了转速，电流，磁链等多个闭环，电压解耦环节采用了对电机转子参数依赖性很小的偏差解耦方式，并且结合了电机的电压模型和电流模型对控制中的核心变量（转子磁链）进行了补偿和修正。从而绕过复杂的参数辨识环节，大大降低了电机参数变化对控制系统的影响。采用dsp芯片tms320f2812实现了该矢量控制系统的软硬件设计，取得了较好的实验结果。

  矢量控制有定子磁场，气隙磁场和转子磁场三种磁场定向方式，这里采用转子磁场定向，可以实现对定子电流的转矩分量和励磁务量的解耦。通过3/2变换和旋转变换可以得到异步电机在以转基于tms320f2812的异步电机矢量控制系统陈顺中，等子磁链为d轴，与之垂直且超前n/2方向为g轴的旋转坐标下的数学模型。

    在实际控制中可以引入pi调节器，从而绕开参数对电流进行有效控制。具体算法如下：

    但从式(1)和式(2)可以看出d轴和g轴间存在耦合。要消除交叉耦合量的影响必须对d、g轴电压进行解耦。目前，学者共提出三种解耦方法：反馈解耦、前馈解耦、偏差解耦。本文采用偏差解耦的方法，通过电流给定信号与反馈信号的差值进行pi调解来生成耦合量：

   

  将pi调节引入到解耦电压项的计算中，不仅保证了高速运行时系统跟随给定变化的调节能力、快速响应给定的变化，更重要是在电机运行中，转子电阻和转子电感的变化非常大，偏差解耦避开了这两个参数，增强了系统对电机参数变化的抵抗能力。

  在矢量控制中转子磁链职和磁场定向角日；都是实际值，然而这两个量都是难以直接测量的，因而只能采用观测值或模型计算。而传统的观测器所依据的电机模型方程依赖于电机参数的正确性，受参数变化影响很大。为了解决这个问题很多学者在电机参数在线辨识方面进行了大量的研究工作。这里对传统的转子磁链计算和控制进行改进，提出一种新的转子控制方法从而绕过参数在线辨识，使系统在运行中不受参数变化的影响。

  如图1所示，在理想电机模型中，我们令d轴与转子磁链完全重合，磁链和转矩实现完全解耦。但实际运行中，由于电机参数的变化间接导致转子磁链