dSPACE的双绕组感应发电机实时控制系统研究

1引言新型双绕组感应发电机定子嵌有两套极数相同的绕组，一套为功率绕组，输出端接励磁电容、整流器负载；另一套为控制绕组，接励磁变换器，可为发电系统连续调节励磁，保持功率绕组输出电压不变。双绕组感应发电机系统的数学仿真包括发电机、功率半导体、控制器、测量装置等多个数学模型。连续系统的数学仿真保证积分误差处于规定范围内，常采用动态调节仿真步长的方法提高仿真速度。在该发电系统的实时控制中，控制程序通常运行

1 引言

新型双绕组感应发电机定子嵌有两套极数相同的绕组，一套为功率绕组，输出端接励磁电容、整流器负载；另一套为控制绕组，接励磁变换器，可为发电系统连续调节励磁，保持功率绕组输出电压不变。双绕组感应发电机系统的数学仿真包括发电机、功率半导体、控制器、测量装置等多个数学模型。连续系统的数学仿真保证积分误差处于规定范围内，常采用动态调节仿真步长的方法提高仿真速度。在该发电系统的实时控制中，控制程序通常运行在DSP等嵌入式器件上，在同定的时钟周期内完成控制程序，并对执行元件一功率半导体发出控制信号，这样就存在诸如中断延时、执行时间、硬件接口、测量误差等瓶颈问题。解决上述问题的方法是将双绕组感应发电机、功率半导体、传感器等接人仿真回路，仿真系统按照实际时间工作，即可满足实时性要求。这种半实物仿真形式也称为快速控制原型。

本文提出一种基于dSPACE单板系统DS1104试验平台的离散事件励磁变换器系统与连续时间双绕组发电机系统解耦的实时仿真方法，建立相应的试验模型，并对一台双绕组感应发电机系统进行试验研究。

2励磁系统的控制策略

当双绕组感应发电机转速或负载发生变化时，应保持输出电压恒定，需要调节电机的励磁无功，同时调节控制绕组侧励磁变换器直流侧电容的有功功率。本文采用控制绕组定子磁场定向控制策略。双绕组发电系统励磁控制原理图如图1所示。