異步電機的矢量控制系統(tǒng)研究【開題報告+文獻綜述+畢業(yè)設(shè)計】

1、1畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告電氣工程與自動化電氣工程與自動化異步電機的矢量控制系統(tǒng)研究異步電機的矢量控制系統(tǒng)研究一、選題的背景與意義在20世紀大部分年代里，直流調(diào)速技術(shù)在理論上和實踐上較為成熟，而交流調(diào)速技術(shù)卻始終無法與直流調(diào)速相比。直流電機具有很多優(yōu)點，如起制動性能良好，可以實現(xiàn)廣范圍內(nèi)平滑調(diào)速等。直流傳動所具有的優(yōu)越的調(diào)速性能，使得高性能可調(diào)速傳動都使用直流電動機，而異步電動機的調(diào)速性能難以滿足生產(chǎn)要求所以不變速傳動多采用交流

2、電動機。隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展，直流電機的薄弱環(huán)節(jié)逐步顯示出來，由于換向器的存在，使直流電動機的維護工作量加大，單機容量，最高轉(zhuǎn)速以及使用環(huán)境都受到限制，穩(wěn)定性差，成本高，人們把目光轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)簡單，運行可靠，便于維護、價格非常低廉的交流電機。交流電機變頻調(diào)速是一種比較理想調(diào)速方法，其實早在20世紀20年代人們對此就有比較明確的認識：既能在寬廣的速度范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速，也不會在調(diào)速過程中使運行效率下降，更可獲得良好的起動運行特性。但由于當時

3、一直受技術(shù)或手段的限制而進展緩慢未能推廣使用。到了現(xiàn)代隨著電力電子技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，交流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用比重逐年上升。而矢量控制技術(shù)的產(chǎn)生，又使交流電機的調(diào)速技術(shù)登上了一個新臺階矢量控制能夠?qū)﹄妷骸㈦娏饕约八鼈儺a(chǎn)生的磁勢、磁鏈的瞬間值進行控制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦從而大大提高電機的動、靜態(tài)性能使交流電機獲得了與直流電機相仿甚至超越直流電機的高動態(tài)性能。異步電動機具有非線性、強耦合、多變量的性質(zhì)，要獲得良好的調(diào)速性能，必須從

4、其動態(tài)模型出發(fā)，分析異步電動機的轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制規(guī)律，研究高性能異步電動機的調(diào)速方案。矢量控制就是基于動態(tài)模型的高性能的交流電動機調(diào)速系統(tǒng)的控制方案之一。所謂矢量控制，就是通過矢量變換和按轉(zhuǎn)子磁鏈定向，得到等效直流電動機模型，在按轉(zhuǎn)子磁鏈定向坐標系中，用直流電動機的方法控制電磁轉(zhuǎn)矩與磁鏈然后將轉(zhuǎn)子磁鏈定向坐標系中的控制量經(jīng)變換得到三相坐3圖異步電機矢量控制系統(tǒng)的SIMULINK實現(xiàn)技術(shù)路線：（1）、構(gòu)建系統(tǒng)系統(tǒng)框圖這個系統(tǒng)主要分為六個部分

5、：速度控制器、矢量控制器、電流比較脈沖產(chǎn)生器、全橋逆變電路、異步電機和反饋回路。（2）、對各個系統(tǒng)模塊參數(shù)等進行獨立的分析，并且勵磁電流計算模塊在用模塊搭建的同時，也用了S函數(shù)編程來實現(xiàn)。（3）、將上述各個部分組合起來，便可以得到系統(tǒng)的仿真模型圖，通過改變不同的給定轉(zhuǎn)矩和負載來實現(xiàn)不同的電壓、電流、轉(zhuǎn)矩和速度。系統(tǒng)測量得電機的轉(zhuǎn)速與給定轉(zhuǎn)速比較，得到期望的電磁轉(zhuǎn)矩；再通過矢量控制環(huán)節(jié)求得與之對應(yīng)的電流，并與反饋的電流比較得出逆變電路的的

6、脈沖信號，從而控制異步電機的的定子端輸入電壓。系統(tǒng)是個雙環(huán)控制系統(tǒng)，外環(huán)是轉(zhuǎn)度控制環(huán)，用來調(diào)節(jié)電機運行的轉(zhuǎn)矩基本在未定轉(zhuǎn)速上，內(nèi)環(huán)是電流，來穩(wěn)定運行的電流。雙環(huán)控制使得電機的運行更加穩(wěn)定可靠。四、研究的總體安排與進度2010.112010.12完成畢業(yè)設(shè)計論文的外文翻譯，文獻綜述，開題。2011.12011.2熟悉MATLABsimulink軟件的應(yīng)用和異步電機矢量控制的原理。2011.22011.3完成異步電機矢量控制的建模，參數(shù)設(shè)計