矢量控制的变频调速仿真研究

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1、矢量控制的变频调速仿真研究摘要交流电机调速技术的发展是与电力电子技术、计算机应用技术、现代控制理论及其他相关技术的发展紧密联系的，随着电力半导体器件及微电子器件特别是微型计算机及人规模集成电路的发展，再加上现代控制理论，特别是矢量控制技术向电气传动领域的渗透和应用，使得交流电机调速技术日臻成熟。以矢量控制为代表的交流调速技术通过坐标变换重建电机模型，从而可以像直流电机那样对转矩和磁通进行控制，交流调速系统的调速性能已经可以和直流调速系统相媲美。因此，研究由矢量控制构成的交流调速系统己成为当今交流变频调速系统中研究的主要发展方向。最后，综合矩阵变换的控制策略及异步电动机转子磁

2、场定向理论，采用计算机仿真方法分别建立了矩阵变换仿真模型以及基于矩阵变换的界步电动机矢量控制系统仿真模型，对矩阵变换的控制原理、输入、输出性能以及矢量控制系统的优质的抗扰能力进行分析验证，展现了该新型交流调速系统的广阔发展前景。关键词：矢量控制坐标变换异步电动机仿真StudyonVectorControlVariableFrequencySpeedControlSimulationAbstractThedevelopmentofACmotoriscloselylinkedwithspeedcontroltechnology,powerelectronicstechnolog

3、y,computerapplicationtechnology,thedevelopmentofmoderncontroltheoryandotherrelatedtechnology.Withthedevelopmentofthepowersemiconductordevice，themicroelectronicscomponent,themicrocomputerandlarge-scaleintegratedcircuitandmodemcontroltheory,especiallythepenetrationfromvectorcontroltechnology

4、toelectricdrivefieldandapplication,thefeasibleACmotorspeedregulationtechnologyhasbecomemorematuredaybyday.DependonthecontrolprincipleoftheMCandtherotor-fluxorientationtheory,andusingthecomputersimulationtechnology,thesimulationmodeloftheMCandthematrixconverterfedinductionmotorvectorcontrol

5、drivesystemhasbeenbuild・Theinput-outputcharacteristicandtheabilityoffour-quadrantoperationhavebeentestified,whichhasprovedthatthesystemhaswideapplicationfield.KeyWords：vectorcontrolmatrixconverterinductionmotorsimulation1绪论11.1课题背景及研究意义11.2国内外研究现状21.3课题的主要研究内容42异步电机的数学模型及矢量控制原理62.1异步电机的动态数

6、学模型62.2坐标变换102.2.1变换矩阵的确定原则102.2.2功率不变原则102.2.33s/2r坐标变换112.3矢量控制132.3.1问题分析132.3.2直流电机的转矩控制132.3.3异步电机的转矩分析142.3.4矢量控制原理143异步电机矢量控制变频调速系统的建模173.1系统仿真技术概述173.2仿真软件的发展状况及MATLAB的介绍173.3simulink概述193・4系统总体设计203・5各子系统模块213.5.1求解磁链模块213.5.2求解转了磁链角模块223.5.3ids*求解模块223.5.4iqs*求解模块233.5.5ABC到DQ坐标变

7、换模块233.5.6DQ到ABC坐标变换模块243・6矢量控制环节模块253.7矢量控制的异步电动机变频调速系统SIMULINK整体仿真图254异步电机矢量控制变频调速系统的仿真结果274.1电机参数设置274・2矢量控制变频调速系统仿真结果275结论35参考文献36致谢381绪论1.1课题背景及研究意义发电机的发明，实现了电能的大规模生产。在当今用电系统中，电动机作为主要的动力设备而广泛地应用于工农业生产、国防、科技及社会生活的方方面面电动机负荷约占总发电量的60%〜70%,成为用电量最多的电气设备。根据采用的电