畢業(yè)設(shè)計(jì)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)仿真研究

1、I摘要本設(shè)計(jì)通過(guò)把異步電動(dòng)機(jī)模型解耦成有磁鏈和轉(zhuǎn)速分別控制的簡(jiǎn)單模型，模擬直流電動(dòng)機(jī)的控制模型來(lái)達(dá)到控制交流電動(dòng)機(jī)的目的。以電子電流的幅值、相位和頻率為控制量，保持電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)大小不變，而改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度，達(dá)到無(wú)延時(shí)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。在分析三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理和三相異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、坐標(biāo)變換的基礎(chǔ)上，深入研究了轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制系統(tǒng)的基本原理，設(shè)計(jì)了磁鏈和轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)系統(tǒng)并給出了框圖，通過(guò)計(jì)算機(jī)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(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真模型。對(duì)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(yùn)行特性進(jìn)行分析驗(yàn)證。針對(duì)基于矩陣變換的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)的特點(diǎn)，著重對(duì)矢量控制單元進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)。直接矢量控制是一種優(yōu)越的交流電機(jī)控制方式，模擬直流電機(jī)的控制方式可以使交流電機(jī)也能達(dá)到與直流電機(jī)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(shè)計(jì)方法。并采用MATLAB進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：三電

3、平逆變器；異步電機(jī)；轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制；MATLAB仿真異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)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(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制技術(shù)綜述.................................................................21.交流調(diào)速的發(fā)展概況............................................................................................22.轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制技術(shù)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?fù)浣Y(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(diǎn).................................................................8三、異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制.....................................................................................9（一）異步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型與

10、坐標(biāo)變換.....................................................................91.三相異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型..................................................................................92.坐標(biāo)變換...........................................

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

12、電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制.............................................................................191.異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制簡(jiǎn)介........................................................................192.轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制的基本原理..........................

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

14、............................231.異步電機(jī)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..................................................................