【導(dǎo)讀】或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有。關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。真設(shè)計(jì)平臺(tái)的建模、編程和圖形界面設(shè)計(jì)。紹了該模型各個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)。過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)例證明了其有效性。

　　

【正文】 擇合適的開(kāi)關(guān)狀態(tài) ， 來(lái)合成所需的電壓矢量 ,使磁通為給定的圓 ， 則輸出電壓就為三相正弦波 [10]。各橋臂的開(kāi)關(guān)狀態(tài)由下式表達(dá) ： SI=01 (I=a,b,c) （ ） 對(duì)于每個(gè)橋臂 ,0 表示上管關(guān)斷下管開(kāi)通 ， 表示下管關(guān)斷上管開(kāi)通。 三維空 間矢量的空間劃分。 很多文獻(xiàn)都對(duì)空間矢量調(diào)制的算法進(jìn)行了描述本文在二維空間矢量調(diào)制的基礎(chǔ)上 ， 對(duì)三維空間矢量調(diào)制的算法進(jìn)行分析總結(jié)。在進(jìn)行算法設(shè)計(jì)時(shí) ,首先必須確定三相輸出所需要的合成電壓矢量 ,它可由 (3)式、 (4)式得到 ， 這是選取開(kāi)關(guān)狀態(tài)的關(guān)鍵。 確定了 VREF 后 ,就要從圖 2 所示的 14 個(gè)非零電壓矢量中選擇與 VREF 相鄰的3 個(gè)矢量。由于多了一維 ， 它比二維空間矢量中的選擇 [10]要復(fù)雜一些。必須對(duì)圖 2所示的三維空間矢量圖進(jìn)行分區(qū) ， 以便確定合成 VREF 所需的矢量及其作用時(shí)間。 首先根據(jù)圖 2 中的三維矢 量在α β平面上的投影 ， 如圖 3a 所示 ,將圖 2 中的六棱柱分為 6 個(gè)三棱柱。 15 圖 三維空間矢量圖 () 電動(dòng)機(jī)汽車(chē)交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 16 三維空間矢量調(diào)制算法的實(shí)現(xiàn) 在通過(guò)上述的分區(qū) ， 在確定了 VRFF 所屬的三棱柱和四面體后 ， 就可以很容易選出與其相鄰的 3 個(gè)非零矢量。下一步就是如何用它們來(lái)合成。假設(shè)與 VREF 相鄰的非零向量為 V V V3， 在一個(gè)采樣周期 Ts 內(nèi) ， 由于零矢量作用對(duì)合成不產(chǎn)生影響 ， V V V3 各自作用的時(shí)間就成了合成的關(guān)鍵。設(shè)它們作用的占空比分別為 d d d3。 （ ） （ ） 以上就是三維空間矢量調(diào)制的具體方法。無(wú)論 VREF 處于什么位置 ， 矢量選擇的方法都是一樣的。在此要說(shuō)明一點(diǎn) ,如果計(jì)算出 3 個(gè)非零矢量 作 用的時(shí)間之和超過(guò) 17 了采樣周期 Ts， 此情況稱(chēng)為過(guò)調(diào)制 ,作用時(shí)間近似取為 （ ) 本章小結(jié) 本文在傳統(tǒng)二維空間矢量調(diào)制的基礎(chǔ)上 ， 對(duì)三維空間矢量 PWM 調(diào)制進(jìn)行了詳細(xì)描述 ， 給出了具體 的算法及其實(shí)現(xiàn)步驟。仿真表明 ,三維空間矢量 PWM 調(diào)制技術(shù)可以很好地對(duì)三相四橋臂逆變器進(jìn)行控制 ， 得到很好的輸出電壓波形 ， 也驗(yàn)證了三維空間矢量 PWM 調(diào)制技術(shù)的正確性。此外 ， 由于 DSP 具有快速運(yùn)算能力和數(shù)據(jù)處 理 能力 ， 完成空間矢量調(diào)制運(yùn)算的時(shí)間非常短 ， 因而 SVPWM 很容易實(shí)現(xiàn)數(shù)字化 ,這也為三維空間矢量 PWM 調(diào)制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。 電動(dòng)機(jī)汽車(chē)交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 18 第四章 三相異步電動(dòng)機(jī)變 壓 調(diào)速 simulink 仿真模型建立 隨著電機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展 , 越來(lái)越多的交流調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)取代了直流調(diào)速系統(tǒng)在工業(yè)中的應(yīng)用。由于異步電機(jī)是一種復(fù)雜的多變 量、強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng) , 所以利用計(jì)算機(jī)仿真的辦法構(gòu)造一個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行異步電機(jī)的分析是一種很好的研究手段 。 三相異步電機(jī) MT 坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 異步電動(dòng)機(jī)三相原始動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型相當(dāng)復(fù)雜 ， 分析和求解這組非線性方程十分困難。異步電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型之所以復(fù)雜 ， 關(guān)鍵是因?yàn)橛幸粋€(gè)復(fù)雜的 6 電感矩陣 , 它體現(xiàn)了影響磁鏈和受磁鏈影響的復(fù)雜關(guān)系。因此要簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型 ， 必須從簡(jiǎn)化磁鏈 關(guān)系入手 , 簡(jiǎn)化的基本方法就是坐標(biāo)變換。任意對(duì)稱(chēng)的多相繞組 ， 通入平衡的多相電流 ， 都能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì) ， 當(dāng)然以?xún)上嘧顬楹?jiǎn)單。由于兩相繞組相互垂直 ， 消 除了繞組間的互感 ， 從而減少了繞組間的耦合。不同電動(dòng)機(jī)模型彼此等效的原則是 : 在不同坐標(biāo)下所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì)完全一致。本文按轉(zhuǎn)子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系MT 建立模型 ， 令 M 軸與機(jī)的轉(zhuǎn)子總磁鏈的方向一致 ， 即把 M 軸定向到 r 的方向 ，所以轉(zhuǎn)子磁鏈在 T 軸方向就無(wú)分量 。 19 () 從上述方程中可以得出同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型與直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模 型是一致的，也就是說(shuō)， 若以定子電流為輸入量，按同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系建立三相異步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型可以等效于直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。同時(shí)使轉(zhuǎn)子磁鏈 r 僅由定 子電流勵(lì)磁分量 ism產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了定子電流兩個(gè)分量的解耦。充分體現(xiàn)了在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立三相異步電機(jī)模型的優(yōu)勢(shì)。 三相籠式異步電機(jī)模型的坐標(biāo)變換 由三相靜止坐標(biāo)系變換到 MT坐標(biāo)系要先將三相靜止電壓先變換到兩相靜止電壓再將其變換到 MT坐標(biāo)系下 , 其中三相靜止變換到兩相靜止坐標(biāo)系的變換系數(shù)為 電壓變換矩陣如下 : 電動(dòng)機(jī)汽車(chē)交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 20 () 根據(jù)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的要求電機(jī)仿真模型的輸出量為三相靜止電流、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩 ， 所以要將 MT 坐標(biāo)系下的電流變換到三相靜止電流?？梢岳迷鰪V矩陣 的方法把 (8)式中的矩陣擴(kuò)成方陣 ， 求其逆矩陣后再除去增加的一列 ， 即得兩相同步旋轉(zhuǎn)電流變換到三相靜止電流的電流變換矩陣如下 : () 三相異步電機(jī)在 SIMULINK 下的仿真模 型 三相 電壓變壓調(diào)速仿真模型 如圖 所示： 21 仿真結(jié)果分析 電壓為 220V 時(shí)，變壓調(diào)速仿真結(jié)果如圖： 仿真結(jié)果（電壓 220V) 電動(dòng)機(jī)汽車(chē)交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 22 電流在 200 到 200 中變化，轉(zhuǎn)數(shù)從 0 開(kāi)始以直線遞增接近 20xx 轉(zhuǎn)的時(shí)候趨于平緩且不在增加保持水平，轉(zhuǎn)拒先以 0 到 200 間的來(lái)回變化且減小最 后減小到 0。 電源為 220V 時(shí)示波器的電壓表示數(shù)： 電壓表示數(shù) 電壓為從 400 到 400 以正弦函數(shù)的形式變化。 23 電源為 180V 時(shí)，變壓調(diào)速的仿真結(jié)果如圖： 仿真結(jié)果（電壓 180V） 電流在 100 到 100 中變化，轉(zhuǎn)數(shù)從 0 開(kāi)始以直線遞增接近 20xx 轉(zhuǎn)的時(shí)候趨于平緩且不在增加保持水平，轉(zhuǎn)拒先以 0 到 100 間的來(lái)回變化且減小最后減小到 0。 電動(dòng)機(jī)汽車(chē)交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 24 當(dāng)電源為 180V 時(shí)，示波器電壓表的示數(shù)如圖： 電壓表示數(shù) 電壓為從 300 到 300 以正弦函數(shù)的形式變化。 25 本章小結(jié) 本章對(duì)三相異步電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 SIMULINK 下進(jìn)行數(shù)學(xué)模型和仿真模型的建立 , 并驗(yàn)證了仿真的有效性。由于把電機(jī)模型封裝成一個(gè)模塊 , 因此使用者不必關(guān)心電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) , 只需對(duì)其輸入相應(yīng)的電機(jī)參數(shù)就可方便的將其應(yīng)用到電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)及控制方法的仿真研究中 , 具有廣泛的應(yīng)用性 。 參考文獻(xiàn) 26 參考文獻(xiàn) [1] 黃靖雄．現(xiàn)代汽車(chē)新配置實(shí)務(wù) [M]．人民交通出版社， 20xx. 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[16] 陳中編著 .基于 MATLAB 的電力電子技術(shù)和交直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 [M].清華大學(xué)出版社 ， 20xx.致謝 27 致 謝 本論文是在敬愛(ài)的老師的悉心指導(dǎo)下完成的，其中滲透了老師的關(guān)心和幫助。 感謝四年來(lái)各位恩師對(duì)我的辛勤栽培，同 時(shí)感謝各位同窗，兄弟對(duì)我的關(guān)心和幫助；感謝我的父母和所有親人多年來(lái)對(duì)我求學(xué)的支持與幫助。 經(jīng)過(guò)幾個(gè)多月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于順利完成，在這個(gè)令人充滿興奮和感激的時(shí)刻，四年大學(xué)求學(xué)生活即將結(jié)束了，而我又要開(kāi)始新的征程了。這四年的生活將是我人生中一段難忘的經(jīng)歷，在這個(gè)過(guò)程中，有許多可親可敬的人給了我最真誠(chéng)的幫助，讓我感激不已。 另外，由于本文作者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平有限，文中難免存在著錯(cuò)誤和不足，敬請(qǐng)各位專(zhuān)家和老師批評(píng)指正，本人不勝的激。 幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)生活，對(duì)我的設(shè)計(jì)水平有極大提升，尤其是利用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)件資源為 設(shè)計(jì)節(jié)約時(shí)間。同時(shí)也使我深深的認(rèn)識(shí)到了自己的不足，看到了自己薄弱的一面，也使我懂得了許多，明白了許多。這些都將激勵(lì)著我以后的生活和工作。