【文章內(nèi)容簡介】 定向的異步電動機的數(shù)學模型，并對其進行仿真分析。重點是對交流電機 SPWM 變頻調(diào)速矢量控制系統(tǒng)的建模和仿真，并給出了仿真模型和仿真結果。關鍵詞：MATLAB/SIMULINK，矢量控制，異步電動機，仿真南通大學畢業(yè)設計（論文）IIABSTRACTVariablefrequency speed regulation is the most efficient way and the best performance and plays an important role in the whole motor speed control. The electric transmission control system simulation models are based on mathematical models used the SIMULINK which belongs to the MATLAB software package to simulate, it provides with modeling a simple, intuitive structure, operational flexibility and other advantages, and the simulation results with high accuracy.This paper mainly introduced the development of AC regulating speed system and the basis idea of Vector control and the dynamic models of induction motor which in the 3phase references and 2phase reference. Using SIMULINK in software MATLAB establish and simulate the dynamic model in the 2phase synchronous rotary references. The emphases are to simulate about vector control system of the SPWM variable frequency control, and to give the simulation result and the analysis of the result.Key words: MATLAB/SIMULINK, Vector control, Asynchronous motor, Simulation南通大學畢業(yè)設計（論文）III目 錄摘 要 .....................................................IABSTRACT ....................................................II第一章 概 述 .................................................1 現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展 .............................................................................1 矢量控制 .........................................................................................................2 研究內(nèi)容 .........................................................................................................3第二章 異步電動機的多變量數(shù)學模型 ............................4 異步電動機在三相坐標系上的數(shù)學模型和性質(zhì) .........................................4 異步電動機在三相坐標系上的數(shù)學模型 ...............................................4 異步電動機在三相坐標系上數(shù)學模型的性質(zhì) .......................................9 坐標變換 .......................................................................................................10 三相靜止/兩相靜止坐標變換（3S/2S） .............................................11 兩相靜止/兩相同步旋轉(zhuǎn)的坐標變換（2S/2R） .................................13 直角坐標— 極坐標變換(K/P) ...............................................................14 異步電動機在兩相坐標系上的數(shù)學模型 ...................................................15 兩相任意旋轉(zhuǎn)坐標系上的數(shù)學模型 .....................................................15 兩相靜止坐標系上的數(shù)學模型 .............................................................18 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系上的數(shù)學模型 .....................................................19 按轉(zhuǎn)子磁場（磁通）定向的數(shù)學模型 .................................................19第三章 異步電動機的矢量控制策略 .............................22 矢量控制的基本思想 ...................................................................................22 矢量控制方法的提出 .............................................................................22 矢量控制變換的思路 .............................................................................22 按轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制的實現(xiàn) ...........................................................23 正弦波脈寬調(diào)制技術 ...................................................................................26 正弦波脈寬調(diào)制的原理 .........................................................................26 SPWM 控制方法 ..................................................................................26 電壓型三相橋式逆變器 .........................................................................27第四章 模型的建立和仿真結果分析 .............................28 MATLAB/SIMULINK 簡介 ..........................................................................28 異步電動機仿真模型子系統(tǒng)的建立 ...........................................................28 3S/2R 變換 ...............................................................................................28 2R/3S 變換 ...............................................................................................29 電壓電流變換 .........................................................................................30南通大學畢業(yè)設計（論文）IV 異步電動機矢量控制模型 .....................................................................30 電流電壓變換 .........................................................................................31 逆變器模型仿真結構 .............................................................................31 異步電動機模型仿真 ...................................................................................31 異步電動機轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的關系 .....................................................33 系統(tǒng)仿真 .................................................................................................33 基于 SPWM 變頻調(diào)速矢量控制系統(tǒng)的仿真 ..............................................35 SPWM 變頻調(diào)速矢量控制系統(tǒng)的模型建立 .........................................35 系統(tǒng)仿真 .................................................................................................36 系統(tǒng)仿真的比較 ...........................................................................................38第五章 結論與展望 ...........................................39 結論 ...............................................................................................................39 研究展望 .......................................................................................................39參考文獻 ....................................................40致 謝 ....................................................41南通大學畢業(yè)設計（論文）1第一章 概 述 現(xiàn)代交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展長期以來在調(diào)速傳動領域大多采用磁場電流和電樞電流可以獨立控制的直流電動機傳動系統(tǒng)，它的調(diào)速性能和轉(zhuǎn)矩控制特性比較理想，可以獲得良好的動態(tài)響應，然而由于在結構上存在的問題使其在設計容量受到限制，不能適應高速大容量化的發(fā)展方向。交流電動機以其結構簡單、制造方便、運行可靠，可以以更高的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，可用于惡劣環(huán)境等優(yōu)點得到了廣泛的運用，但交流電動機的調(diào)速比較困難。在上個世紀 20 年代，人們認識到變頻調(diào)速是交流電動機一種最理想的調(diào)速方法， 由于當時的變頻電源設備龐大， 可靠性差，變頻調(diào)速技術發(fā)展緩慢。60 年代至今，電力電子技術和控制技術的發(fā)展 [1]，使交流調(diào)速性能可以與直流調(diào)速相媲美?，F(xiàn)代電子技術(包括大規(guī)模集成電路技術、電力電子技術和計算機技術)的飛速發(fā)展、電動機控制理論的不斷完善以及計算機仿真技術的日益成熟，極大的推動了交流電動機變頻調(diào)速技術的發(fā)展 [2]。電氣傳動是現(xiàn)代最主要的機電能量變換形式之一。在當今社會中廣泛應用著各式各樣電氣傳動系統(tǒng)，其中許多機械有調(diào)速的要求：如車輛、電梯、機床、造紙機械、紡織機械等等，為了滿足運行、生產(chǎn)、工藝的要求往往需要調(diào)速的另一類設備如風機、水泵等為了減少運行損耗，節(jié)約電能也需要調(diào)速。如果根據(jù)原動機來分類，那么原動機是直流電動機的系統(tǒng)稱之為直流電氣傳動系統(tǒng)；反之原動機是交流電動機的系統(tǒng)，則稱之為交流電氣傳動系統(tǒng)