异步电动机矢量控制系统的研究

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1、中文摘要摘要：由于直流调速的局限性和交流调速的优越性，交流异步电动机变频调速技术正在快速发展之中。在现代微机技术的快速发展下。经过最近十几年的应用开发，交流异步电动机的变频调速性能己经优于直流调速系统。目前广泛研究应用的交流异步电动机调速技术有恒压频比控制方式、矢量控制、直接转矩控制等。本文对交流异步电动机的数学模型的建立进行了详细的分析和阐述。通过对交流异步电动机的动态电磁关系的分析以及坐标变换原理概念的介绍，逐步引出了异步电动机的数学模型和在不同坐标系上的数学模型表达方程式，指出了异步电动机的模型特点是一多变量、强耦合

2、的非线性系统。矢量控制是在电机统一理论、机电能量转换和坐标变换理论的基础上发展起来的，它将异步电动机模拟成直流电动机来控制，通过坐标变换，将定子电流矢量分解为按转子磁场定向的两个直流分量并分别加以控制，从而实现磁通和转矩的解耦控制，达到直流电机的控制效果。随着异步电动机矢量控制等高性能交流调速技术的发展，电力牵引采用交流调速己经成为发展的趋势。在对异步电动机的矢量控制原理进行阐述时，给出了矢量变换方法实现的步骤，并依次说明了三相异步电动机数学模型是如何解耦的。在论述了三相异步电动机的磁场定向原理后给出了依据龙贝格状态观测理

3、论的转子磁链观测器的设计模型。论文对所设计的矢量控制系统进行了MATLAB的建模与仿真，仿真结果表明该控制系统实现了交流传动控制，系统的静、动态性能良好。本文最后详细介绍了基于DSP的矢量控制系统硬件电路设计过程，给出了硬件原理图。关键词：矢量控制，自适应控制，仿真，异步电动机调速分类号：TM921．2j匕塞銮逼太堂童些亟±堂僮论塞△旦墨至B△￡工ABSTRACTABSTRACT：FortheDCadjusting-speed，hasmanylimitations．theAcadjustingspeedsystemhasm

4、anymeritsandmanywiththedevelopmentofnewPowerelectroniccomponentandcomputertechnology．ThetechnologyofACAsynchronousMotorvariable·frequent，adjusting—speedhasbeenonaverylever．withtodaymicrometertechnologyswiftdevelopmentitmakeitpossiblethattherealtimesystemofcomplexc

5、ouldruninacomputer，theadjustingspeedabilityofacmotorhadbeenalreadybetterthandcadjustingspeedsysteminthepastyear．Thereareserialtechniqueofmotorvariablefrequencyadjustingspeedatpresent，suchasconstantvoltagedividefrequencycontrol，vectorcontrol，directtorquecontroletc，

6、inthisthesis，wewilldiscussthespacevectorsystemforasynchronousmoton，Contrastwithdirecttorquecontrolsystem，ithasmanymerit，suchascontinuumcontrol：therangeofadjusting—speediswide．Thethesishasgivendetailedanalysisontheacasynchronousmotormathmodelestablishmentcrossthean

7、alysisofmotordynamic．ithaslimitedtheasynchronousmotordynamic。ithaslimitedasynchronousmotormathmodelandequationexpressionondifferentcoordinateAndithasindicatedthattheasynchronousmotor’Smathematicsmodelismulti-variablestrongcoupling，nonlinearsystem．Ithasexpatiatedon

8、thetheoryofvectorcontrol，atthesametime．ithasgiveouttheprocessofhowtorealizethevectorcontrolandhowtouncouplingthemathematicsmodel．Aftergivenoutthetheoryo