【正文】 . 60 . 811 . 21 . 4(wb)?T ( s )(b)0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 1 . 2 1 . 4 2 002 04 06 08 01 0 0T ( s )Te()(c)圖 電機(jī)穩(wěn)態(tài)仿真曲線湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文22從仿真曲線可以看出，電機(jī)進(jìn)行全壓?jiǎn)?dòng)時(shí)，在 0. 4 秒內(nèi)的速度、轉(zhuǎn)矩等瞬態(tài)值基本趨于穩(wěn)定而進(jìn)入了穩(wěn)態(tài)過(guò)程。圖 主 subsystem 仿真結(jié)構(gòu)圖湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文19圖 3s/2r 轉(zhuǎn)換模塊圖 U/I 轉(zhuǎn)換模塊圖 2r/3s 轉(zhuǎn)換模塊湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文20 仿真模型的驗(yàn)證為了驗(yàn)證仿真模型的正確性，本文采用了北京電機(jī)總廠生產(chǎn)的 3KW ( =3KW)、NP4 極( ＝2) 、 Y 系列三相異步電機(jī)來(lái)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)的驗(yàn)證。湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文18圖 異步電機(jī)矢量控制仿真結(jié)構(gòu)圖 仿真結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行矢量控制，首先得把電機(jī)的定子三相電流、電壓、磁鏈等經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換，變到靜止的 ， 兩相坐標(biāo)系，然后再由 ， 兩相坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到以轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的????M、T 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。其中有建立在靜止坐標(biāo) α、β 坐標(biāo)系下，兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) M、T 坐標(biāo)系下的電機(jī)仿真模型等。把 Scope 連接到任何你想觀測(cè)的點(diǎn)，調(diào)整好 Scope 的掃描量程與顯示幅值量程，同時(shí)調(diào)整 Scope 的窗口大小及位置，觀察系統(tǒng)的仿真過(guò)程 [13]。這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一條帶箭頭的直線，將它的箭頭拉到終點(diǎn)模塊的輸入端再釋放鼠標(biāo)左鍵，則 SIMULNIK 會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生一條帶箭頭的連線，將兩個(gè)模塊連接起來(lái)。只要從各模塊庫(kù)中取出模塊，定義好模塊參數(shù)。各種數(shù)值算法，仿真步長(zhǎng)等重要參數(shù)可通過(guò)方便易用的對(duì)話框確定，十分簡(jiǎn)捷，同時(shí)可以借助模擬示波器將仿真動(dòng)態(tài)結(jié)果加以顯示，省去了以往仿真研究中的大量手工編程過(guò)程，避免了編程錯(cuò)誤造成的數(shù)值不穩(wěn)定，計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤等不該發(fā)生的意外事件出現(xiàn)，大大提高了算法研究與實(shí)際應(yīng)用的效率和可靠性。而輸入源模塊(sources)和接收模塊(Sinks) 則為模型仿真提供了信號(hào)源和結(jié)果輸出設(shè)備。SIMULINK 的出現(xiàn)使得仿真工作以結(jié)構(gòu)圖的形式加以進(jìn)行。湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文15MATLAB 的重要特點(diǎn)之一就是其可擴(kuò)展性，這個(gè)特點(diǎn)使得用戶能夠自由地開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用程序，這些年來(lái)，許多使用 MATLAB 的數(shù)學(xué)家、工程師和科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出相當(dāng)多的不同應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用程序。不僅如此，公司更推出了針對(duì)各專業(yè)應(yīng)用的 MATLAB 工具箱。應(yīng)用計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)，我們可以用軟件建立起電機(jī)及其傳動(dòng)、控制的仿真模型，再以這個(gè)模型在計(jì)算機(jī)內(nèi)人為模擬的環(huán)境或條件下的運(yùn)行研究，替代真實(shí)電機(jī)在實(shí)際場(chǎng)合下的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)，既可得到可靠的數(shù)據(jù)，又節(jié)約了研究的時(shí)間及費(fèi)用。轉(zhuǎn)速精度約等于 %，轉(zhuǎn)速響應(yīng)也較快。dq 繞組相當(dāng)于直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組和電樞繞組，電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 d、q 上的物理模型如圖 所示。以湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文12產(chǎn)生同樣的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)為準(zhǔn)則，在三相定子坐標(biāo)系下的定子電流 iA、i B、i C 通過(guò)三相／二相坐標(biāo)變換可以等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流 iα、i β。圖 為矢量控制中異步電機(jī)的物理模型。轉(zhuǎn)子磁通 d 軸分量為 2?，q 軸分量為零。其根源在于它有一個(gè)很復(fù)雜的電感矩陣。將電壓方程用矩陣形式表示可寫成： (210)11220220A AAB BBC Ca aab bbc ccuriiprui????????????????????????電壓方程也可寫為： (211)rip???磁鏈方程式每個(gè)繞組的磁鏈?zhǔn)撬旧淼淖愿写沛満推渌@組對(duì)它的互感磁鏈之和，因此，六個(gè)繞組磁鏈可表達(dá)為： (212)AABCAabAcBBBCaCbcCaaABCabbbabcbccccLLiiLLi???? ???? ?????? ???? ??或?qū)懗?(213)I?式中 L 是 66 階的電感矩陣，其中對(duì)角線元素 ， ， ， ， ，ALBCaLb是各相關(guān)繞組的自感，其余各項(xiàng)則是繞組間的互感。 異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立設(shè)計(jì)研制一個(gè)品質(zhì)優(yōu)良的系統(tǒng)，要確定最佳的控制方式，都必須對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行充分的研究。圖 三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理定子的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速 n0 由下式?jīng)Q定：　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 (21)06fp?　　式中：f —電源的頻率； p —旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁極對(duì)數(shù)。通過(guò)建立仿真模型，很好的對(duì)系統(tǒng)的各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，不斷的實(shí)驗(yàn)、測(cè)試，以至達(dá)到較好的系統(tǒng)性能。使交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，逐步取代直流調(diào)速系統(tǒng)，成為主要的傳動(dòng)裝置。而交流調(diào)速系統(tǒng)具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，如：交流電動(dòng)機(jī)特別是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的價(jià)格遠(yuǎn)低于直流電動(dòng)機(jī)，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，制造方便，堅(jiān)固耐用，慣性小；可靠性和運(yùn)行效率高，不易出故障，維修工作量小；使用場(chǎng)合沒(méi)有限制，能在惡劣的甚至是含有易燃易爆性氣體的環(huán)境中安全運(yùn)行；單機(jī)容量遠(yuǎn)大于直流電動(dòng)機(jī)。無(wú)論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國(guó)防宇航、醫(yī)療衛(wèi)生、商務(wù)與辦公設(shè)施還是日常生活中的家用電器，都大量地使用各種各樣的電機(jī)。直接轉(zhuǎn)矩控制是 80 年代中期提出的又一轉(zhuǎn)矩控制方法，其思路是把電機(jī)與逆變器看作一個(gè)整體，采用空間電壓矢量分析方法在定子坐標(biāo)系進(jìn)行磁通、轉(zhuǎn)矩計(jì)算，通過(guò)磁通跟蹤型 PWM逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)直接控制轉(zhuǎn)矩。矢量控制能夠?qū)﹄妷?、電流以及它們產(chǎn)生的磁勢(shì)、磁鏈的瞬間值進(jìn)行控制，并且能夠?qū)崿F(xiàn)磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦，從而大大提高電機(jī)的動(dòng)、靜態(tài)性能?，F(xiàn)代的數(shù)字化控制變頻調(diào)速系統(tǒng)噪聲大大降低，元器件大幅度減少，并且可以得到良好的電流波形，從而使系統(tǒng)更加可靠。這種方法被稱為電壓空間矢量控制，它通過(guò)引入頻率補(bǔ)償控制，消除速度控制穩(wěn)態(tài)誤差，基于電機(jī)的穩(wěn)態(tài)模型，用直流電流信號(hào)重建相電流，由此估算出磁鏈幅值，并通過(guò)反饋控制來(lái)消除低速時(shí)定子電阻對(duì)調(diào)速性能的影響。其優(yōu)點(diǎn)是控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低。隨著電力電子器件的產(chǎn)生和控制理論的飛速發(fā)展，現(xiàn)代控制理論越來(lái)越多的應(yīng)用到交流調(diào)速系統(tǒng)中，使得交流調(diào)速性能可以和直流調(diào)速相媲美、相競(jìng)爭(zhēng)，交流調(diào)速系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。s steadystate characteristics,dynamic characteristics, the disturbance and the influence on the system performance when system parameters analysed and summarized the simulation results detailedly,which laid a solid foundation on improvements of the system. Key words: induction motor。接下來(lái)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)，得到了合理可行的數(shù)學(xué)模型。對(duì)于電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的研究，往往會(huì)遇到數(shù)學(xué)物理計(jì)算的難題，難于得到比較貼近實(shí)際系統(tǒng)的模型，隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，建立比較理想的模型成為可能。 學(xué)科分類號(hào)：___________湖南人文科技學(xué)院本科生畢業(yè)論文題 目：基 于 MATLAB 異 步 電 機(jī) 矢 量 控制 的 仿 真 研 究學(xué)生姓名： 張 瑜 學(xué)號(hào) 06421107 系 部： 通信與控制工程系 專業(yè)年級(jí)： 自 動(dòng) 化 2022 級(jí) 指導(dǎo)教師： 羅良才 李新君 職 稱： 教授 助教 湖南人文科技學(xué)院教務(wù)處制湖 南 人 文 科 技 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 誠(chéng) 信 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。 作者簽名： 二 ○ 年 月 日湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文I基于 MATLAB 異步電機(jī)矢量控制的仿真研究摘 要：矢量控制的交流變頻調(diào)速系統(tǒng)具有非常好的性能和效率，在許多要求高性能和高精度的場(chǎng)合，矢量控制體現(xiàn)出來(lái)了其巨大的優(yōu)勢(shì)。文章首先介紹了交流系統(tǒng)的發(fā)展歷史以及目前的發(fā)展現(xiàn)狀，概述了矢量控制的基本概念，論文研究的內(nèi)容、目的和意義。關(guān)鍵詞：異步電機(jī)；SPWM；矢量控制；仿真湖南人文科技學(xué)院畢業(yè)論文IIBased on MATLAB Induction Motor Vector Control SimulationAbstract：Vector control of AC variable speed system has a very good performance and efficiency, in many occasions that require high performance and high precision vector control manifested in its great on electric drive system often encounters problems of mathematical physics calculations,so it is difficult to get close to the actual system model. With the rapid development of puter,establishing an ideal model bee possible. Through using powerful simulation tools,establishing of realistic simulation model,to analyse,pare and optimize plex issues prehensively,then obtained the parameters of the system the model to get accurate graphics and experimental data provides the scientific decision a very reliable basis.The article first describe the AC system development history and current development status, briefly introduce the basic concepts of vector control, the content that the paper studies,the purpose and the derived the mathematical m