等工况时，在比例积分作用下，将会在较短时间内导致控制器的输出量增大，引起强山东科技大学学士学位论文正文烈的积分饱和效应，为系统控制带来输出振荡调节时间延长等不利影响。为此，可考虑采用积分分离算法，即当偏差大时，只有比例调节起作用当偏差小时，再将积分调节引入，以消除输出静差。此类算法能有效抑制输出振荡，通常用于转速调节。算法描述如下式中，是第次采样时刻的输出值是第次采样时刻输入的偏差值是比例系数是积分系数是采样周期是引入系数是偏差阈值。对于电流调节器，其目的除了实现电动机电磁转矩的控制，还要求有助于实现解耦控制，减少磁链变化对转速的影响。通常采用分段调节器，即根据被调量的实时偏差和电动机的运行状态自适应地分段调节调节器的比例系数和积分系数，以解决动态跟随和稳定性之间的矛盾。坐标变换模块系统中坐标变换模块包括静止三相与两相变换矢量旋转变换。静止三相与两相变换应用于两个方面方面是将实际检测到的电动机三相电压或电流信号变换到静止两相正交坐标系中的等效电压或电流信号即为正变换另方面是将静止两相正交坐标系中的控制电压或电流信号转换为静止三相对称坐标系中的电压或电流信号，用于控制逆变器的工作即为山东科技大学学士学位论文正文逆变换。矢量旋转变换是将控制信号在静止的正交坐标系与以同步旋转角速度旋转的正交坐标系之间进行变换，即为正逆变换。变换公式如式式所示。正变换逆变换正变换逆变换坐标变换流程图如图所示。山东科技大学学士学位论文正文变换子程序通过查表得到的值变换子程序返回逆变换子程序通过查表得到的值逆变换子程序返回图变换流程图图逆变换流程图转子磁链计算模块根据旋转坐标系下，电动机转子磁链估计的电流模型如式所示，在按转子磁链定向的控制中，，轴和轴是解耦的，则稳态时山东科技大学学士学位论文正文令将转子磁链角频率按额定角频率归化，且令，则式变为对式和离散化处理，并令，可得从而可以推导出转子磁链的定向角满足为简化起见，令，则式式式可描述为山东科技大学学士学位论文正文转子磁链位置计算子程序计算值计算转子磁链位置计算子程序返回图转子磁链计算流程图反馈信号检测模块在异步电动机矢量控制系统中，反馈检测模块主要完成转子转速检测和定子电流检测。山东科技大学学士学位论文正文转速反馈模块电动机转速作为速度环中的反馈量，在每个转速环采样周期中均需要对其进行更新。基于的内部结构，速度反馈处理方法为采用模块，通过的正交脉冲输入端口和，由片内的正交编码脉冲电路计数，实现转速检测脉冲的四倍频处理。设置通用定时器为定向增减计数模式，并以四倍频脉冲作为定时器输入时钟源，以正交编码脉冲电路的方向检测输出作为定时器方向输入。其中全局通用控制寄存器的位即可反映与脉冲序列的相序，减计数表示相超前相增计数表示相超前相，从而以的计数方向即可表示电动机的旋转方向的计数值则表示电动机转角，经计算可获得转速检测值。本系统中光电编码器每转脉冲数为，经的单元四倍频后脉冲数是，电动机基速，转速环采样周期为。山东科技大学学士学位论文正文转速计算子程序检测,采样转速吗编码器脉冲个数转速方向标志转速定标转速计算子程序返回图转速计算子程序流程图山东科技大学学士学位论文正文电流反馈模块本系统中，利用电流传感器实现对异步电动机两相定子电流反馈量的检测。基于的供电电压等级要求，将电流检测的电压信号经片上转换得到位二进制数字量，需要经过定标才可得到格式的二进制数字量，用于数字控制。为了提高电流输入信号的采样精度，可以采用均值滤波的方法。电流定标计算公式为电流反馈定标系数的计算公式为其中电流检测子程序流程图如图所示。山东科技大学学士学位论文正文电流检测子程序,相电流采样值清零相电流采样相电流采样相电流采样值累加相电流采样值累加采样次相电流采样值减偏差值再取平均值偏值相电流采样值减偏差值再取平均值偏值相电流采样值定标相电流采样值定标电流检测子程序图电流检测子程序流程图山东科技大学学士学位论文正文系统调试系统调试的目的在于测定闭环控制方式下，转速和电流调节器参数对电动机的稳动态特性的影响，以此测试闭环控制方案的可行性和有效性。利用上位机和示波器检测系统各关键点处的波形，并对实验结果进行分析。已知三相鼠笼式异步电动机额定转速，额定电压，额定电流，频率，三角形接法。首先设定调节器参数为参考值电流调节器，转速调节器，设定给定转速为时，测得波形如下逆变输出相电流波形如图所示。图上位机观测波形图山东科技大学学士学位论文正文和转速波形如图所示。图和转速上位机观测波形坐标变换后中间变量如图所示。图示波器观测图形④磁链如图所示。山东科技大学学士学位论文正文图示波器观测图形线电压波形如图所示。图线电压示波器观测波形和栅极波形如图和图所示。山东科技大学学士学位论文正文图和栅极波形图和栅极波形和栅极波形如图和图所示。山东科技大学学士学位论文正文图和栅极波形图和栅极波形电机启动时电流和转速波形给定如图所示。山东科技大学学士学位论文正文图电机启动时电流和转速波形可见，在当前参数下，电机启动时转速有超调，启动电流也较大。调节调节器参数，观察对电机启动性能的影响。为保证系统稳定，般保持电流调节器参数为参考值，即，，然后调节转速调节器。设定给定转速为，改变转速调节器值，时，启动波形如图所示。山东科技大学学士学位论文正文图，时，电机启动波形，时，电机启动波形如图所示。图，时，电机启动波形山东科技大学学士学位论文正文，时，电机启动波形如图所示。图，时，电机启动波形，时，电机启动波形如图所示。图，时，电机启动波形山东科技大学学士学位论文正文，时，电机启动波形如图所示。图，时，电机启动波形，时，电机启动波形如图所示。图，时，电机启动波形山东科技大学学士学位论文正文由图可见，保持不变，从逐渐增加到的过程中，电机启动时转速超调逐渐减小，直至无超调。，时，电机启动波形如图所示。图，时，电机启动波形对比图和图可见，保持不变，从增大到时，转速出现超调。，时，