【正文】 最廣泛的一種。研究多電平拓?fù)涫菫榱藢?shí)現(xiàn)多電平的輸出電壓，使其應(yīng)該用在更高的電壓場合，減小諧波含量。 P. M. Bhagwat 等人于 1983 年將三電平逆變器推廣到五電平、七電平等多電平逆變器結(jié)構(gòu)。 采用現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)，開發(fā)更精確的轉(zhuǎn)子磁場定向方法和磁通觀測器，使變頻器獲得更大的低頻轉(zhuǎn)矩和過載能力是以 后的重要發(fā)展方向，無速度傳感器的開發(fā) 也是研究熱點(diǎn)之一。 –3– 20 實(shí)際 70 年代剛剛提出磁場定向控制的基本理論，開創(chuàng)了交流傳動(dòng)的新紀(jì)元。應(yīng)用坐標(biāo)變換將電機(jī)三相系統(tǒng)變?yōu)閮上嘞到y(tǒng)，在轉(zhuǎn)子磁場定向坐標(biāo)系上，交流電矢量變?yōu)榱嘶ハ啻怪豹?dú)立的勵(lì)磁直流分量和轉(zhuǎn)矩直流分量。由于現(xiàn)代電力電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論、微機(jī)控制技術(shù)等理論技術(shù)的發(fā)展，異步電機(jī)調(diào)速取得了突破性進(jìn)展，交流調(diào)速技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的時(shí)代 [11]?；铑l率控制包含了速度閉環(huán)，更容易使系統(tǒng)穩(wěn)定。交流調(diào)速的初期，人們只能從異步電機(jī)的穩(wěn)態(tài)模型研究調(diào)速方法。 （二） 異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制技術(shù)綜述 1. 交流調(diào)速的發(fā)展概況 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能優(yōu)于交流電動(dòng)機(jī)，因此在調(diào)速領(lǐng)域曾一直占主導(dǎo)地位。同時(shí)交流電機(jī)采用變頻起動(dòng)更能顯著改善交流電機(jī)的起動(dòng) 性能，大幅度降低電機(jī)的起動(dòng)電流，增加起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，所以變頻調(diào)速是一種理想的交流電機(jī)調(diào)速方法。 隨著 電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，研究出各種新的 控制技術(shù)以及新的 控制理論，比如：異步電機(jī)的磁場定向控制，直接轉(zhuǎn)矩控制，自適應(yīng)控制理論等等，致使交流調(diào)速系統(tǒng)的技術(shù)性能指標(biāo)和直流調(diào)速系統(tǒng)相媲美，而交流電機(jī)又具有 直流電機(jī)所不具備的優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，牢固，運(yùn)行可靠，易于正反轉(zhuǎn)，能適應(yīng)防塵、防爆、防腐蝕的惡劣環(huán)境，易于發(fā)展高速大容量的變速傳動(dòng)系統(tǒng) 。 Abstract ...............................................................................................................................II 一、緒 論 ........................................................................................................................ 1 （一）課題背景和意義 .................................................................................................... 1 （二）多電平逆變器的發(fā)展概況 .................................................................................... 3 （三）異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制技術(shù)綜述 ................................................................ 2 1. 交流調(diào)速的發(fā)展概況 ........................................................................................... 2 2. 轉(zhuǎn)子磁場定向控制技術(shù)的發(fā)展概況 ................................................................... 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 .................................................................................... 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 ................................................................ 5 （三）二極管鉗位型三電平逆變器的優(yōu)缺點(diǎn) ................................................................ 9 三、異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制 .................................................................................. 10 （一）異步電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型與坐標(biāo)變換 .................................................................. 10 ............................................................................... 10 ............................................................................................................... 14 相任意旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上的數(shù)學(xué)模型 ............................................... 17 ............................................... 20 （二） 異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制 ............................................................................ 20 ....................................................................... 20 ........................................................................... 20 ............................................................................................... 22 （三）異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場 定向控制系統(tǒng) ...................................................................... 24 、磁鏈雙閉環(huán)控制系統(tǒng) ............................................................... 24 ....................................................................................................... 25 ....................................................................................................... 25 （四）本章小結(jié) .............................................................................................................. 26 四、控制系統(tǒng)仿真分析 .................................................................................................. 26 （一） MATLAB/Simulink 軟件介紹 ............................................................................. 26 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)仿真研究 IV （二）異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)仿真 .............................................................. 27 ............................................................................................................... 27 ....................................................................................................... 27 （三）本章小結(jié) .............................................................................................................. 35 五、結(jié)論與展望 .............................................................................................................. 35 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................... 36 致 謝 .............................................................................................................................. 37 –1– 一、 緒 論 （一）課題背景和意義 在 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、國防軍事以及日常生活中廣泛應(yīng)用著電機(jī)傳動(dòng)，其中很多機(jī)械有調(diào)速要求，如車輛、電梯、機(jī)床及造紙機(jī)械等，約電能也需要調(diào)速。 關(guān)鍵詞 ： 三電平逆變器；異步電機(jī)；轉(zhuǎn)子磁場定向控制； MATLAB 仿真 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)仿真研究 II The Simulation Research on Asynchronous Motor Control System Based on Rotor FieldOriented Abstract Threelevel inverter because it can achieve higher voltage grade, output less harmonic content of advantages in high pressure highpower inverter occasions a wide range of applications, and rotor fieldoriented control is the most widely used control method. Therefore, this article chooses threelevel inverter induction motor rotor fieldoriented control for research. Based on the analysis of the threelevel inverter topology structure and working principle and mathematical model of threephase asynchronous motor, on the basis of the coordinate transformation, the indepth study of the rotor fieldoriented vector control system design, the basic principle of the rotor flux observer, flux and speed double closed loop system. Finally, has pleted the design of control system and gives the diagram. MATLAB/Simulink on the system modeling and simulation. Key words： ThreeLevel Inverter。 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)。異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向控制系統(tǒng)仿真研究畢業(yè)設(shè)計(jì) .d I 異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向