PSIM多电机控制方式的仿真研究+电路图(2)
磁场定向控制理论的出现，使得交流调速技术发生了一次质的飞跃。基于异步电机模型多变量、强耦合、非线性的本质特点，矢量控制原理引入了坐标变换，在将原本复杂的异步电机模型等效为直流电机。由于坐标变换后的电机模型考虑了瞬态的情况，不仅可以较准确地控制电机的稳态性能，而且也能保证实现良好的动态性能，为交流变频调速系统的高性能化奠定了理论基础，而后高性能交流调速系统得到广泛应用并逐渐得到更大的发展。
交流异步电机控制技术一直以来是各国学者研究的热点。由于异步电机的复杂性直接导致了转矩控制的困难。恒压频比控制是基于电机的稳态模型来研究其控制特性，仅能满足低性能的交流调速场合。新一代控制方式是基于电机的动态模型，能够适应高精度、动态响应好的场合，能使交流传动系统获得与直流传动相似的静、动态特性。目前较为成熟的方法：转差频率控制、矢量控制（VC）、直接转矩控制（DTC）等。
转差频率控制性能比V/F控制方式有了较大提高，但是与直流闭环系统相比还有较大差距，因为在分析转差频率控制规律时还是从电动机的稳态等效电路和稳态转矩公式出发，影响了系统的实际动态性能。该控制方式的优点是转子差频变化能反映负荷变化，因此能适应用于系统急剧加速及负荷变化，大大提高了转速控制精度，但其机械特性同前一种控制方式一样，都是非线性的，因而产生动态转矩受到限制。
异步电机矢量控制系统和直接转矩控制系统都是目前已经获得实际应用性能的异步电机调速系统。这两种方案作为高性能的调速系统，都能实现较高的静、动态性能，但两种系统的具体控制方法不一样，因而具有不同的特色和优缺点，各有所侧重的应用领域。交流调速传动从一般要求的小范围调速传动到高精度、快响应、大范围传动，从单机传动到多机传动协调运转，几乎都可采用交流传动。高性能的交流调速系统需要现代控制理论的支撑，对于交流电动机，比较多采用成熟的矢量控制系统。
直接转矩控制理论是继矢量控制技术之后出现的又一个新型的高性能控制技术。其直接在电动机的定子坐标系下计算并分析电动机的数学模型，不用解耦电流而直接采用定子磁场定向，直接控制电动机的磁链和转矩，借助于离散的两点式调节产生PWM控制信号，能获得极高的控制性能。
采用异步电机矢量控制方式的通用变频器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配，而且可以控制异步电动机产生的转矩。鉴于电机参数有可能发生变化，会影响变频器对电机的控制性能，目前新型矢量控制通用变频器中已经具备异步电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能，带有这种功能的通用变频器在驱动异步电动机进行正常运转之前可以自动地对异步电动机的参数进行辨识，并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数，从而对普通的异步电动机进行有效的矢量控制。
1.2 矢量控制技术的发展
80年代中期，磁场定向矢量控制基本理论研究成熟并形成商品化。磁场定向矢量控制的最重要的特点就是选择和计算出一个紧跟在转子磁通或转子励磁电流上的坐标系。通过电机统一理论和坐标变换理论，实现定子电流的解耦。矢量控制方法的提出，使交流传动系统的动态特性得到了显著的改善和提高，从而使交流调速最终取代直流调速成为可能[2]。
矢量变换控制也分为转子磁链定向矢量控制技术和定子磁链定向矢量控制技术。矢量控制交流电机技术就是通过建立电机的可靠数学模型，把定子上的电流矢量分解成励磁电流矢量和转矩电流矢量，进行分别控制其大小和方向，使其合并成变频器可控的有效信号。它是建立在对直流调速系统的深入研究的基础上的仿直流系统，它实现了交流电机控制的直流化，极大地提高了交流调速系统的稳定性、高效性和易操作性。异步电机的矢量控制的基本思路是通过对变频器参数的控制信号进行分析控制，实现对电磁转矩的有效控制，使得异步交流电机调速系统能和直流调速系统的控制方法和控制效果相似。具体的原理为：电流的坐标变换，把定子上的三相对称交流电 通过坐标变换变换到同步旋转坐标系d-q轴系下的两相直流电流(在同步旋转坐标系下，始终保持d-q轴系中的d轴与转子磁场的方向一致)，也就是通过数学变换把三相交流电动机的定子电流分解成两个分量：用来产生旋转磁动势的励磁分量 和用来产生电磁转矩的转矩分量 ，然后像控制直流电机那样分别对磁场与转矩的进行独立控制，再由变换方程把控制结果转换为随时间变化的瞬时变量，因此系统控精度高，频率特性好，转矩动态响应速度快捷。实践证明：采用矢量控制的交流调速系统的性能可以同直流调速系统相媲美[2][3]。传统的矢量控制系统需要电机的精确数学模型，但当由于磁饱和或电机绕组温度变化引起参数变化时，会影响控制效果，针对电机参数的时变特点，可以在矢量控制系统中采用先进的控制策略与算法，将模糊控制、自适应控制及神经元控制等应用在矢量控制系统中，进而帮助解决这个问题。可以说现代控制理论的发展为提高矢量控制的性能提供了基础和条件。