畢業(yè)設計異步電動機轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)仿真研究

1、I摘要本設計通過把異步電動機模型解耦成有磁鏈和轉(zhuǎn)速分別控制的簡單模型，模擬直流電動機的控制模型來達到控制交流電動機的目的。以電子電流的幅值、相位和頻率為控制量，保持電機的旋轉(zhuǎn)磁場大小不變，而改變旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)速度，達到無延時的轉(zhuǎn)矩響應。在分析三電平逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)及工作原理和三相異步電機的數(shù)學模型、坐標變換的基礎上，深入研究了轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)的基本原理，設計了磁鏈和轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)系統(tǒng)并給出了框圖，通過計算機仿真方法分別建立矩陣變換仿

2、真模型以及基于矩陣變換的異步電動機矢量控制系統(tǒng)仿真模型。對矩陣變換的控制原理、輸入、輸出性能以及矢量控制系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)的抗擾能力及四象限運行特性進行分析驗證。針對基于矩陣變換的異步電動機矢量控制系統(tǒng)的特點，著重對矢量控制單元進行了軟件設計。直接矢量控制是一種優(yōu)越的交流電機控制方式，模擬直流電機的控制方式可以使交流電機也能達到與直流電機相媲美的控制效果。本文研究了矢量控制系統(tǒng)中磁鏈調(diào)節(jié)器的設計方法。并采用MATLAB進行仿真設計。關鍵詞：三電

3、平逆變器；異步電機；轉(zhuǎn)子磁場定向控制；MATLAB仿真異步電動機轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)仿真研究III目錄摘要.................................................................................................................................IAbstract.............................

4、.................................................................................................II一、緒論.....................................................................................................................

5、....1（一）課題背景和意義.....................................................................................................1（二）多電平逆變器的發(fā)展概況.....................................................................................1（三）

6、異步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制技術綜述.................................................................21.交流調(diào)速的發(fā)展概況............................................................................................22.轉(zhuǎn)子磁場定向控制技術的發(fā)展概況.................

7、...................................................2（四）課題研究的主要內(nèi)容.............................................................................................3二、二極管嵌位式三電平逆變器................................................

8、.....................................4（一）逆變器介紹.............................................................................................................4（二）三電平逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)及工作原理.............................................

9、....................4（三）二極管鉗位型三電平逆變器的優(yōu)缺點.................................................................8三、異步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制.....................................................................................9（一）異步電機動態(tài)數(shù)學模型與

10、坐標變換.....................................................................91.三相異步電動機的數(shù)學模型..................................................................................92.坐標變換...........................................

11、.....................................................................133.異步電機在兩相任意旋轉(zhuǎn)坐標系上的數(shù)學模型................................................164.異步電機在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系上的數(shù)學模型................................................18（二）異步

12、電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制.............................................................................191.異步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制簡介........................................................................192.轉(zhuǎn)子磁場定向控制的基本原理..........................

13、..................................................193.轉(zhuǎn)子磁鏈觀測模型................................................................................................21（三）異步電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)...........................................

14、............................231.異步電機轉(zhuǎn)速、磁鏈雙閉環(huán)控制系統(tǒng)................................................................232.轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制..................................................................................................

15、......243.磁鏈閉環(huán)控制........................................................................................................24（四）本章小結(jié)...........................................................................................

16、....................24四、控制系統(tǒng)仿真分析...................................................................................................25（一）MATLABSimulink軟件介紹..................................................................