【正文】 運(yùn)行仿真的分支是很有用的。模塊有等級(jí)之分，因此可以由頂層往下的步驟也可以選擇從底層往上建模。在此界面下能像用鉛筆在紙上一樣畫(huà)模型。它方便從 MATLAB中調(diào)用例程 (即動(dòng)態(tài)鏈接 )，使 MATLAB 成為一個(gè)計(jì)算器，用于讀寫(xiě) MATfiles。它包含有系列高級(jí)命令，其內(nèi)容包括二維及三維數(shù)據(jù)可視化，圖形處理，動(dòng)畫(huà)制作，表現(xiàn)圖形。 （ 2） MATLAB 的工作環(huán)境： 這是一套工具和設(shè)備方便用戶(hù)和編程者使用 MATLAB。它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、 信號(hào)處理和圖形顯示于一體，構(gòu)成了一個(gè)方便的、界面友好的用戶(hù)環(huán)境。在工具箱的范圍內(nèi)可以解決單個(gè)過(guò)程、控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、小波、仿真及其他很多問(wèn)題。在工業(yè)上它是用于高生產(chǎn)力研 究、開(kāi)發(fā)、分析的工具之一。 MATLAB 的名字象征著矩陣庫(kù)。它是 MathWork 公司于 1982 年推出的一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化數(shù)學(xué)軟件，被譽(yù)為 “巨人肩上的工具 ”。 。 。 (2)轉(zhuǎn)差功率回饋型調(diào)速系統(tǒng)。 （ 6）交流調(diào)速系統(tǒng)表現(xiàn)出顯著的節(jié)能。 （ 2）轉(zhuǎn)速高且耐壓高。 。 PWM 技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用優(yōu)化了變頻裝置的性能，而且更重要的意義是抑制逆變器輸出電壓或電流中的諧波分量 ,從而降低或消除了變頻調(diào)速時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng) ,提高了電機(jī)的工作效率 ,擴(kuò)大了調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)速范圍。 。在額定轉(zhuǎn)速以上運(yùn)行時(shí) ,保持電樞電壓恒定 ,可用改變勵(lì)磁的方法實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)速。電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能如何 ，對(duì)節(jié)省能量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率有著直接的決定性影響。 關(guān)鍵詞 ：轉(zhuǎn)差頻率，矢量控制，異步電動(dòng)機(jī) II Induction Motor Slip Frequency Indirect Vector Control Of Matlab Simulation Abstract This paper focuses on the matlab simulation of the asynchronous motor speed regulation , this paper analyzes the main control method , basic position and working principle of the induction motor slip frequency control , this paper analysis the dynamic model of asynchronous motor and further introduces the coordinate transfer and the basic principle of motor slip frequency vector control system. At the same time , the simulation work to prove its , according to analysis of the simulation results , the conclusions are as follows simply slip frequency control is always with poor load capacity , on the contrary the vector control applications can enhance the ability to regulate the motor of the torque and without voltage pensation. Key words:slip frequency,vector control,induction motor III 目 錄 摘 要 .....................................................................I Abstract .................................................................II 1緒論 ....................................................................1 現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展 .............................................1 異步電動(dòng)機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)的類(lèi)型 .................................2 交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)和動(dòng)向 .................................2 MATLAB 和 Simulink 概述 .............................................2 轉(zhuǎn)差頻率控制的調(diào)速系統(tǒng) .............................................4 轉(zhuǎn)差頻率控制的基本概念 .......................................4 基于異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)模型控制的轉(zhuǎn)差頻率控制規(guī)律 .................5 2異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率間接矢量控制交流調(diào)速系統(tǒng) ..............................8 異步電機(jī)的特點(diǎn) .....................................................8 三相異步電動(dòng)機(jī)的多變量非線(xiàn)性數(shù)學(xué)模型 ...............................8 電壓方程 .....................................................9 磁鏈方程 ....................................................10 轉(zhuǎn)矩方程 ....................................................11 電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程 ........................................12 矢量控制技術(shù)思想 ..................................................13 坐標(biāo)變換 ....................................................14 交流異步電機(jī)在兩相任意旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 ................19 異步電機(jī)在 兩相靜止坐標(biāo)系（ ?? 坐標(biāo)系）上的數(shù)學(xué)模型 ...........21 異步電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)系上的數(shù)學(xué)模型 ........................22 三相異步電動(dòng)機(jī)在兩相坐標(biāo)系上的狀態(tài)方程 ......................22 基于轉(zhuǎn) 差頻率矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的組成 ................................23 基于轉(zhuǎn)差頻率間接矢量控制調(diào)速系統(tǒng)的工作原理 ..................23 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率間接矢量控制公式推導(dǎo) ......................24 3主電路與控制電路 .......................................................26 IV PWM 逆變器 ........................................................26 控制電路的設(shè)計(jì) ....................................................27 轉(zhuǎn)速 PI調(diào)節(jié)器的設(shè)計(jì) .........................................27 函數(shù)運(yùn)算模塊的設(shè)計(jì) ..........................................28 4 轉(zhuǎn)差頻率間接矢量控制的 MATLAB 仿真 ......................................30 仿真模型的搭建及參數(shù)設(shè)置 ..........................................30 主電路模型 ..................................................30 控制電路的模型搭建 ..........................................31 仿真結(jié)果與分析 ....................................................33 仿真波形圖 ..................................................33 仿真結(jié)果分析 ................................................35 本章總結(jié) ..........................................................35 參考文獻(xiàn) .................................................................36 致 謝 ...................................................................37 1 1 緒論 現(xiàn)代交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展 交流技術(shù) 誕生于 19世紀(jì)，但由于其性能無(wú)法與直流調(diào)速技術(shù)相比，所以過(guò)去的直流調(diào)速技術(shù)一直在電氣傳動(dòng)領(lǐng)域中占統(tǒng)治地位。 I 轉(zhuǎn)差頻率控制的異步電動(dòng)機(jī)矢量控制系統(tǒng)仿真 摘 要 本文 主要進(jìn)行 MATLAB 對(duì)異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)仿真 ， 分析異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)差頻率控制技術(shù)的主要控制方法、基本組成與工作原理。直到 20 事件 50年底中期，晶閘管研制成功，開(kāi)創(chuàng)了電力電子技術(shù)發(fā)展的新時(shí)代。因此 ,調(diào)速技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)。同時(shí)采用轉(zhuǎn)速、電流轉(zhuǎn)速 雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)可獲得優(yōu)良的靜 、 動(dòng)態(tài)調(diào)速特性。迄今為止 ,電力電子器件的發(fā)展經(jīng)歷了分立換流關(guān)斷器件（晶閘管元件），自關(guān)斷器件（ GTR、 GTO、 VDMOS、 IGBT） ,功率集成電路 PIC,智能模塊 IPM,專(zhuān)用功率器件模塊 ASPM,使得變頻裝置在性 能與價(jià)格比上可以與直流調(diào)速裝置相媲美。 。單片微機(jī) MCS， DSP， → 精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī) (Reduced Instruction Set Computer RISC)為控制核心的微機(jī)控制技術(shù)使得交流調(diào)速?gòu)哪M控制迅速走向數(shù)字控制。 （ 3）交流電機(jī)的體積，重量，比同等容量的直流電機(jī)小，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)可靠，慣性小。 異步電動(dòng)機(jī)交流調(diào)速系統(tǒng)的類(lèi)型 由異步電動(dòng)機(jī)工 作原理可知 ,異步電動(dòng)機(jī) 從定子傳入轉(zhuǎn)子的電磁功率eP可分為兩部分 :一部分ePP )s1(??是拖動(dòng)負(fù)載的有效功率；另一部分是轉(zhuǎn)差功率 smP sP? , 與轉(zhuǎn)差率 s 成正比。 (3)轉(zhuǎn)差功率不變型調(diào)速系統(tǒng)。主要措施是降低電力電子器件的開(kāi)關(guān)損耗。提高系統(tǒng)的可靠性主要通過(guò)兩個(gè)途徑 :一是提高部件的設(shè)計(jì)和制造水平 ； 二是利用冗余和容錯(cuò)技術(shù)。 MATLAB 是一種應(yīng)用于計(jì)算技術(shù)的高性能語(yǔ)言。它最初被開(kāi)發(fā)出來(lái)是為了方便訪(fǎng)問(wèn)由 LINPACK和 EISPAK 開(kāi)發(fā)的矩陣軟件，其代表著藝術(shù)級(jí)的矩陣計(jì)算軟件。 MATLAB 的一系列的特殊應(yīng)用解決方案稱(chēng)為工具箱（ toolboxes）。 經(jīng)過(guò)幾十年的完善和擴(kuò)充，它已發(fā)展成線(xiàn)形代數(shù)課程的標(biāo)準(zhǔn)工具。其包含的 SIMULINK 是用于在 MATLAB下建立系統(tǒng)框圖和仿真環(huán)境的組件，其包含有大量的模塊集，可以很方便的調(diào)取各種模塊來(lái)搭建所構(gòu)想的試驗(yàn)平臺(tái)，同時(shí) SIMULINK 還提供時(shí)域和頻域分析工具，能夠直接繪制系統(tǒng)的 Bode 圖和 Nyquist 圖。它包含有在你的工作空間進(jìn)行管理變量及輸入和采集數(shù)據(jù)的設(shè)備。同時(shí)它也提供低級(jí)命令便于用戶(hù)完全定制圖形界面并在你的 MATLAB 軟件中建立完整 的用戶(hù)圖形界面。 Simulink 是用于仿真建模及分析動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的一組程序包，它支持線(xiàn)形和非線(xiàn)性系統(tǒng)，能在連續(xù)時(shí)間、離散時(shí)間或兩者的復(fù)合情況 下建模。相對(duì)于以前的仿真需要用語(yǔ)言和程序來(lái)表明不同的方程式而言有了極大的進(jìn)步?？梢栽诟邔由辖y(tǒng)觀系統(tǒng)，然后雙擊模塊來(lái)觀看下一層的模型細(xì)節(jié)。使用 scopes 或其他顯示模塊就可在模擬運(yùn)行時(shí)看到模擬結(jié)果。 轉(zhuǎn)差頻率控制的調(diào)速系統(tǒng) 轉(zhuǎn)差頻率控制的基本概念 直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比，控制電流就能控制轉(zhuǎn)矩。因此，歸根結(jié)底，控制調(diào)速 ErsU sR sL139。 電磁轉(zhuǎn)矩關(guān)系式： sRImPT rssee??????2r1 （ 12） 由圖 異步電動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)等效電路圖可知： 21212 rr gr LsR EI ???????? ??? （ 13）