【導讀】或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權省級優(yōu)秀學士學位論文評選機構將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有。關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。真設計平臺的建模、編程和圖形界面設計。紹了該模型各個功能模塊的設計。過設計實例證明了其有效性。

　　

【正文】 擇合適的開關狀態(tài) ， 來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]。各橋臂的開關狀態(tài)由下式表達 ： SI=01 (I=a,b,c) （ ） 對于每個橋臂 ,0 表示上管關斷下管開通 ， 表示下管關斷上管開通。 三維空 間矢量的空間劃分。 很多文獻都對空間矢量調(diào)制的算法進行了描述本文在二維空間矢量調(diào)制的基礎上 ， 對三維空間矢量調(diào)制的算法進行分析總結。在進行算法設計時 ,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 ， 這是選取開關狀態(tài)的關鍵。 確定了 VREF 后 ,就要從圖 2 所示的 14 個非零電壓矢量中選擇與 VREF 相鄰的3 個矢量。由于多了一維 ， 它比二維空間矢量中的選擇 [10]要復雜一些。必須對圖 2所示的三維空間矢量圖進行分區(qū) ， 以便確定合成 VREF 所需的矢量及其作用時間。 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 個三棱柱。 15 圖 三維空間矢量圖 () 電動機汽車交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 16 三維空間矢量調(diào)制算法的實現(xiàn) 在通過上述的分區(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 個非零矢量。下一步就是如何用它們來合成。假設與 VREF 相鄰的非零向量為 V V V3， 在一個采樣周期 Ts 內(nèi) ， 由于零矢量作用對合成不產(chǎn)生影響 ， V V V3 各自作用的時間就成了合成的關鍵。設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。無論 VREF 處于什么位置 ， 矢量選擇的方法都是一樣的。在此要說明一點 ,如果計算出 3 個非零矢量 作 用的時間之和超過 17 了采樣周期 Ts， 此情況稱為過調(diào)制 ,作用時間近似取為 （ ) 本章小結 本文在傳統(tǒng)二維空間矢量調(diào)制的基礎上 ， 對三維空間矢量 PWM 調(diào)制進行了詳細描述 ， 給出了具體 的算法及其實現(xiàn)步驟。仿真表明 ,三維空間矢量 PWM 調(diào)制技術可以很好地對三相四橋臂逆變器進行控制 ， 得到很好的輸出電壓波形 ， 也驗證了三維空間矢量 PWM 調(diào)制技術的正確性。此外 ， 由于 DSP 具有快速運算能力和數(shù)據(jù)處 理 能力 ， 完成空間矢量調(diào)制運算的時間非常短 ， 因而 SVPWM 很容易實現(xiàn)數(shù)字化 ,這也為三維空間矢量 PWM 調(diào)制技術的實現(xiàn)奠定了基礎。 電動機汽車交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 18 第四章 三相異步電動機變 壓 調(diào)速 simulink 仿真模型建立 隨著電機控制技術的不斷發(fā)展 , 越來越多的交流調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)取代了直流調(diào)速系統(tǒng)在工業(yè)中的應用。由于異步電機是一種復雜的多變 量、強耦合的非線性系統(tǒng) , 所以利用計算機仿真的辦法構造一個實驗系統(tǒng)進行異步電機的分析是一種很好的研究手段 。 三相異步電機 MT 坐標系下的數(shù)學模型 異步電動機三相原始動態(tài)數(shù)學模型相當復雜 ， 分析和求解這組非線性方程十分困難。異步電動機數(shù)學模型之所以復雜 ， 關鍵是因為有一個復雜的 6 電感矩陣 , 它體現(xiàn)了影響磁鏈和受磁鏈影響的復雜關系。因此要簡化數(shù)學模型 ， 必須從簡化磁鏈 關系入手 , 簡化的基本方法就是坐標變換。任意對稱的多相繞組 ， 通入平衡的多相電流 ， 都能產(chǎn)生旋轉磁動勢 ， 當然以兩相最為簡單。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。不同電動機模型彼此等效的原則是 : 在不同坐標下所產(chǎn)生的旋轉磁動勢完全一致。本文按轉子磁鏈定向同步旋轉坐標系MT 建立模型 ， 令 M 軸與機的轉子總磁鏈的方向一致 ， 即把 M 軸定向到 r 的方向 ，所以轉子磁鏈在 T 軸方向就無分量 。 19 () 從上述方程中可以得出同步旋轉坐標系下的數(shù)學模型與直流電機的數(shù)學模 型是一致的，也就是說， 若以定子電流為輸入量，按同步旋轉坐標系建立三相異步電機的數(shù)學模型可以等效于直流電機的數(shù)學模型。同時使轉子磁鏈 r 僅由定 子電流勵磁分量 ism產(chǎn)生，實現(xiàn)了定子電流兩個分量的解耦。充分體現(xiàn)了在同步旋轉坐標系下建立三相異步電機模型的優(yōu)勢。 三相籠式異步電機模型的坐標變換 由三相靜止坐標系變換到 MT坐標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坐標系下 , 其中三相靜止變換到兩相靜止坐標系的變換系數(shù)為 電壓變換矩陣如下 : 電動機汽車交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 20 () 根據(jù)系統(tǒng)實驗的要求電機仿真模型的輸出量為三相靜止電流、轉子轉速和電磁轉矩 ， 所以要將 MT 坐標系下的電流變換到三相靜止電流。可以利用增廣矩陣 的方法把 (8)式中的矩陣擴成方陣 ， 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 仿真結果分析 電壓為 220V 時，變壓調(diào)速仿真結果如圖： 仿真結果（電壓 220V) 電動機汽車交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 22 電流在 200 到 200 中變化，轉數(shù)從 0 開始以直線遞增接近 20xx 轉的時候趨于平緩且不在增加保持水平，轉拒先以 0 到 200 間的來回變化且減小最 后減小到 0。 電源為 220V 時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，變壓調(diào)速的仿真結果如圖： 仿真結果（電壓 180V） 電流在 100 到 100 中變化，轉數(shù)從 0 開始以直線遞增接近 20xx 轉的時候趨于平緩且不在增加保持水平，轉拒先以 0 到 100 間的來回變化且減小最后減小到 0。 電動機汽車交流調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 24 當電源為 180V 時，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 本章對三相異步電機在同步旋轉坐標系 SIMULINK 下進行數(shù)學模型和仿真模型的建立 , 并驗證了仿真的有效性。由于把電機模型封裝成一個模塊 , 因此使用者不必關心電機的內(nèi)部結構 , 只需對其輸入相應的電機參數(shù)就可方便的將其應用到電機變頻調(diào)速系統(tǒng)及控制方法的仿真研究中 , 具有廣泛的應用性 。 參考文獻 26 參考文獻 [1] 黃靖雄．現(xiàn)代汽車新配置實務 [M]．人民交通出版社， 20xx. [2] 陳新亞 .汽車構造透視圖典 [M]．機械工業(yè)出版社， 20xx. [3] 黃忠霖．控制系統(tǒng) MATLAB 計算及仿真 (第 3 版 ) [M]．國防工業(yè)出版社 ,20xx. [4] 王正林，王勝開，陳國順． MATLAB/Simulink 與控制系統(tǒng)仿真 [M]．北京：電子 工業(yè)出版社， 20xx. [5] 李宜達． 控制系統(tǒng)設計與仿真 [M]． 清華大學出版社 ,20xx. [6] 陳家瑞等 .汽車構造（下冊） [M].人民交通出版社， 20xx. [7] 數(shù)字化手冊編委會 .機械設計手冊軟件版 .化學工業(yè)出版社 ， 20xx. [8] 張寶生，李杰，林明芳 .汽車優(yōu)化設計理論與方法 [M].機械工業(yè)出版社 ， . [9] 詹樟松 ， 楊正軍 ， 劉興春 .汽車優(yōu)化設計及性能仿真系統(tǒng) [J].系統(tǒng)仿真學報 ， 20xx. [10] 胡壽松 .自動控制原理 [M].科學出版社 ， 20xx. [11] 凌躍勝，黃文美， 宋桂英 編著 .電機理論基礎 [M].中國電力出版社 ， 20xx. [12] 周淵深編著 . 交直流調(diào)速系統(tǒng)與 MATLAB 仿真 [M].中國電力出版社 ， 20xx. [13] 薛承基 (SeungKi Sul)陳中編著 .基于 MATLAB的電力電子技術和交直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 [M].清華大學出版社 ， 20xx. [14] 張承慧 ， 崔納新 ， 李珂編著 .交流電機變頻調(diào)速及其應用 [M.]機械工業(yè)出版社 ， 20xx. [15] 朱景偉 .編著 .交流電機變頻調(diào)速原理 [M].大連海事大學出版社 ， 20xx. [16] 陳中編著 .基于 MATLAB 的電力電子技術和交直流調(diào)速系統(tǒng)仿真 [M].清華大學出版社 ， 20xx.致謝 27 致 謝 本論文是在敬愛的老師的悉心指導下完成的，其中滲透了老師的關心和幫助。 感謝四年來各位恩師對我的辛勤栽培，同 時感謝各位同窗，兄弟對我的關心和幫助；感謝我的父母和所有親人多年來對我求學的支持與幫助。 經(jīng)過幾個多月的努力，我的畢業(yè)設計終于順利完成，在這個令人充滿興奮和感激的時刻，四年大學求學生活即將結束了，而我又要開始新的征程了。這四年的生活將是我人生中一段難忘的經(jīng)歷，在這個過程中，有許多可親可敬的人給了我最真誠的幫助，讓我感激不已。 另外，由于本文作者的經(jīng)驗和知識水平有限，文中難免存在著錯誤和不足，敬請各位專家和老師批評指正，本人不勝的激。 幾個月的畢業(yè)設計生活，對我的設計水平有極大提升，尤其是利用現(xiàn)有標準件資源為 設計節(jié)約時間。同時也使我深深的認識到了自己的不足，看到了自己薄弱的一面，也使我懂得了許多，明白了許多。這些都將激勵著我以后的生活和工作。