图2 交流异步电机控制系统的仿真模型

2.1 交流异步电机本体模块

在整个控制系统的仿真模型中，交流异步电机本体模块是最重要的部分，反映的是交流异步电机的本质属性。交流异步电机本体模块的输入为电机转速wr和坐标变换模块输出的dqo两相相电压usd,usq。输出为dqo两相相电流isd和isq， 转子绕组磁链 结构框图如图所示。

框图中的等量关系为推导所得，等式关系如下：

rd

和

rq

,模块的

rd

kk1wsisd

1

rq

0.08987p 1

1

rq

k2k3

rd

wsisq

0.008987p 1

isd isq

k

4

rd

k5wr k9wr

rq

rd

k6isd w1isq k7usd dt k10isq w1isd k11usq dt

k

8

rqrd

Te k12

rd

isq

isd

wr

k T

13

e

Tl dt

w

r

dt

根据上述关系式构建电机数学模型：

图3 电机数学模型

2.2 矢量控制模块

交流异步电机是一个高阶，非线性，强耦合，多变量的系统，采用矢量控制方法可使之降阶解耦，使控制方法变得更为简单精确，使电机系统具有更优的动态品质。矢量控制的基本思想是将定子电流分解为相互垂直的两个分量id，iq，其中id用以控制转子磁链，iq用以调节电磁转矩。矢量控制的最终结果是实现定子电流的分解，对转子磁链和电磁转矩进行解耦控制。

图4 矢量控制模块结构

2.3 Park变换模块

Park变换模块实现的是参考相电流的dq/abc变换即dq旋转坐标系下两相参考相电流abc 静止坐标系下三相参考相电流的转换。根据变换原理得出以下关系式，并在此基础上搭建Park变换子模块。

iii

*a

i3

2

*

cos iqsin d

*

2

3

*b

2 *2 *

cos sin i idq3 3

*c

2 *2 2 * cos sin i i q3 d33

图5 Park变换模块结构图

2.4 坐标变换模块

位于交流异步电机本体模块之前的3s/2r模块和位于交流异步电机本体模块之后的2r/3s

模块,其基本功能是实现三相/两相变换或两相/三相变换因此都将它们称为坐标变换模块。

3s/2r模块实现的abc 静止坐标系下的三相相电压向ab 静止坐标系的两相相电流的等效变换，模块功能由三相/两相电压变换方程式实现，依据此关系可搭建相应的子模块：

图6 3s/2r子模块