【正文】 最后，向所有關(guān)心和幫助我的人表示最衷心的感謝和最誠(chéng)摯的謝意！。 其次，我也要感謝在我大學(xué)四年期間所有給與我?guī)椭完P(guān)心的其他老師，各位老師在我四年的學(xué)習(xí)生活中給予了大量的指導(dǎo)和幫助，提出了很多寶貴的意見(jiàn)和建議，你們的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、謙遜的品德和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)使我受益匪淺。amp。老師知識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，注重傳授我們研究問(wèn)題的方法和解決問(wèn)題的思路，這種思考的方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度將會(huì)使我受益終生。amp。第三，由于電機(jī)參數(shù)受到溫度和其他因素的影響會(huì)發(fā)生變化，所以需要采用在線(xiàn)參數(shù)辨識(shí)或者根據(jù)參數(shù)變化規(guī)律對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償，需要進(jìn)一步的研究。所以要根據(jù)現(xiàn)代控制理論研究更準(zhǔn)確的模型辨識(shí)轉(zhuǎn)子磁鏈。由于時(shí)間和能力有限，課題的研究盡限于此，還需要進(jìn)一步的研究。設(shè)計(jì)了基于三電平逆變器的異步電機(jī)磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)，包括磁鏈閉環(huán)，轉(zhuǎn)速閉環(huán)。 120%實(shí)際電機(jī)漏感時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子磁鏈波形（三）本章小結(jié)本章利用MATLAB/Simulink對(duì)轉(zhuǎn)速控制模型，磁鏈控制模型，SVPWM模型和三電平逆變器模型等組成的控制系統(tǒng)框圖進(jìn)行了仿真?；ジ袑?duì)系統(tǒng)的影響也不是很大，給定電磁轉(zhuǎn)矩有一些波動(dòng)，磁鏈和轉(zhuǎn)速都能夠達(dá)到額定值。%實(shí)際轉(zhuǎn)子電阻時(shí)的給定電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子磁鏈波形，%實(shí)際轉(zhuǎn)子電阻時(shí)的給定轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子磁鏈波形。所以也驗(yàn)證了PI參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的快速性和魯棒性的影響是相反的。 弱磁時(shí)系統(tǒng)響應(yīng)仿真波形 （10）系統(tǒng)的PI參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)是有影響的。 啟動(dòng)帶大負(fù)載系統(tǒng)響應(yīng)仿真圖（9）、電磁轉(zhuǎn)矩Te、電機(jī)定子A相電流ia和轉(zhuǎn)子磁鏈幅值波形。（8）?？梢钥闯鲛D(zhuǎn)速恢復(fù)較快，動(dòng)態(tài)響應(yīng)較好。 電流勵(lì)磁分量ism和ist（5）從圖中可以看出啟動(dòng)時(shí)的滑差轉(zhuǎn)速較大，大概為60r/min，啟動(dòng)后的滑差轉(zhuǎn)速下降到為45r/min左右。充磁后系統(tǒng)啟動(dòng)可以帶動(dòng)額定負(fù)載，啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩較大，定子電流較大，轉(zhuǎn)速上升率可以設(shè)定，轉(zhuǎn)速超調(diào)很小，三相交流電波形平滑。 電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈幅值仿真波形（2） 電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈幅角仿真圖（3）、電磁轉(zhuǎn)矩Te、定子A相電流ia的波形圖。（二）異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)仿真控制系統(tǒng)仿真模型：系統(tǒng)框圖包括轉(zhuǎn)速控制模型，磁鏈控制模型，SVPWM模型和三電平逆變器模型，直流電壓給定，異步電機(jī)模型。它將各種功能子程序模塊化，提供完善的部件模型，可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作就可以完成系統(tǒng)的仿真模型。四、控制系統(tǒng)仿真分析（一）MATLAB/Simulink軟件介紹MATLAB是適用于電力電子電路及系統(tǒng)仿真的專(zhuān)用仿真軟件，提供了“SimpowerSystems”是電力電子系統(tǒng)的理想仿真工具。這樣當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速限幅值為額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子磁鏈為初始值，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)速限幅值為電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的絕對(duì)值，轉(zhuǎn)子磁鏈為初始值乘以小于1的系數(shù)，實(shí)現(xiàn)弱磁控制，電機(jī)轉(zhuǎn)速越大，弱磁越強(qiáng)。這樣無(wú)論電機(jī)是正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，當(dāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速絕對(duì)值小于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，取額定轉(zhuǎn)速，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，取實(shí)際值。函數(shù)發(fā)生器首先由電機(jī)反饋角速度ωr經(jīng)計(jì)算的到電機(jī)反饋轉(zhuǎn)速n。 磁鏈閉環(huán)控制由電機(jī)反饋角速度通過(guò)函數(shù)發(fā)生器得到給定轉(zhuǎn)子磁鏈Ψr，給定轉(zhuǎn)子磁Ψr*和反饋轉(zhuǎn)子磁鏈Ψr比較后經(jīng)PI調(diào)節(jié)和公式計(jì)算得到給定m軸電流ism*，ism*和反饋m軸電流ism比較后通過(guò)PI調(diào)節(jié)加上電壓前饋補(bǔ)償U(kuò)sm′得到給定m軸電壓Usm*。 異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)框圖 轉(zhuǎn)速閉環(huán)由給定轉(zhuǎn)速和反饋轉(zhuǎn)速比較后進(jìn)行PI調(diào)節(jié)得到電磁轉(zhuǎn)矩的給定值，給定電磁轉(zhuǎn)矩和反饋磁鏈由公式計(jì)算得到給定t軸電流ist*，弱磁時(shí)受到磁鏈信號(hào)的影響。直流電壓通過(guò)逆變器得到幅值和相位可控的交流電供給異步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速。給定電壓在靜止坐標(biāo)系上的兩個(gè)分量為Uα、Uβ。通過(guò)在磁鏈控制器、轉(zhuǎn)矩控制器中將Ψr*和ωr*與計(jì)算得到的磁鏈Ψr和反饋的ωr進(jìn)行比較實(shí)現(xiàn)磁鏈、轉(zhuǎn)速雙閉環(huán)控制。根據(jù)以上兩種磁鏈觀測(cè)的方法分析，在有速度傳感器的控制系統(tǒng)中適合采用間接磁場(chǎng)定向控制方法。（2）積分初試化和直流偏量會(huì)帶來(lái)積分漂移?？梢允褂媒M合模型解決低速不準(zhǔn)確問(wèn)題，低速時(shí)采用間接方法，高速時(shí)采用直接方法。該模型和電機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)]有關(guān)系，適合于無(wú)速度傳感器控制系統(tǒng)。直接磁場(chǎng)定向控制通過(guò)電機(jī)定子電壓和電流直接計(jì)算得到轉(zhuǎn)子磁鏈。[1920]。按照轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制方程式（）計(jì)算得到磁鏈幅值Ψr和轉(zhuǎn)差ωsｌ。間接磁場(chǎng)定向控制由電機(jī)定子電流估算滑差角與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相加得到磁鏈轉(zhuǎn)角。 磁鏈觀測(cè)是磁場(chǎng)定向控制最關(guān)鍵的部分，磁鏈觀測(cè)不準(zhǔn)直接影響磁場(chǎng)定向控制的準(zhǔn)確度，影響磁場(chǎng)定向控制效果。從式中可以看到轉(zhuǎn)子磁鏈只和電流勵(lì)磁分量ism有關(guān)，與轉(zhuǎn)矩分量ist無(wú)關(guān)，定子電流的勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量是解耦的。定子電流分為勵(lì)磁分量ism和轉(zhuǎn)矩分量ist，在轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制中，保證定子電流勵(lì)磁分量ism為額定值，對(duì)定子電流轉(zhuǎn)矩分量ist進(jìn)行單獨(dú)控制，從而控制轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)矩的解耦控制。 取旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸沿著轉(zhuǎn)子總磁鏈?zhǔn)噶喀譺的方向，稱(chēng)之為M軸，而q軸為逆時(shí)針90度，垂直于M軸，稱(chēng)之為T(mén)軸。通過(guò)坐標(biāo)變換實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)就叫做矢量控制系統(tǒng)，也叫磁場(chǎng)定向控制系統(tǒng)[7]。通常保持勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變，通過(guò)控制電樞電流控制轉(zhuǎn)矩。（二） 異步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向控制 直流電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)具有很好的動(dòng)態(tài)性能，是因?yàn)橹绷麟姍C(jī)定子磁場(chǎng)和電磁轉(zhuǎn)矩的解耦控制。將電壓方程中含有R的電阻壓降，含Lp的脈變電動(dòng)勢(shì)和含有ω的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)勢(shì)分開(kāi)，得到電壓方程如下 ()（3）轉(zhuǎn)矩方程 同三相異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型一樣可以推出轉(zhuǎn)矩方程為： () 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（也用dq坐標(biāo)系表示）就是兩相任意旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)速度ωdqs等于定子頻率的同步角速度ω1，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為ωr，dq軸相對(duì)于轉(zhuǎn)子的角速度為轉(zhuǎn)差。 三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系要把三相靜止坐標(biāo)系上的電壓方程、磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程都變到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上來(lái)，可以利用3/2變換和2s/2r變換，由于變換過(guò)程較為復(fù)雜，這里不做具體變換，變換后可得一下：（1）磁鏈方程 ()式中 Lm——dq坐標(biāo)系定子和轉(zhuǎn)子等效繞組間的互感 Ls——dq坐標(biāo)系定子等效繞組的自感 Lr——dq坐標(biāo)系轉(zhuǎn)子等效繞組的自感在dq坐標(biāo)系上，兩軸相互垂直，沒(méi)有耦合關(guān)系，只有同軸上的繞組有互感，比三相坐標(biāo)系上的磁鏈方程簡(jiǎn)單的多。兩相任意旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)d軸和三相靜止坐標(biāo)A軸的夾角為θs，相應(yīng)的角速度為ωdqs，d軸相對(duì)于轉(zhuǎn)子a軸的角速度為ωdqr，轉(zhuǎn)子a軸相對(duì)于A軸的角速度為ωr。兩相坐標(biāo)系可以是靜止的，也可以是旋轉(zhuǎn)的，其中以任意旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系為最一般的情況，有了這種情況的數(shù)學(xué)模型，要求出某一具體兩相坐標(biāo)系上的模型就比較容易了。取各相繞組匝數(shù)相等。d軸和α軸的夾角Ψ是變化的。 三相和兩相坐標(biāo)系與繞組磁動(dòng)勢(shì)的空間矢量當(dāng)三相總磁動(dòng)勢(shì)和兩相總磁動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，兩套繞組瞬時(shí)磁動(dòng)勢(shì)在α、β軸上的投影相等， ()所以 ()當(dāng)變換后功率不變時(shí)匝數(shù)比為所以三相坐標(biāo)系到兩相靜止坐標(biāo)系的變換矩陣為 ()從兩相靜止坐標(biāo)系到三相坐標(biāo)系的坐標(biāo)變換為 ()（2）兩相—兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換 兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，兩相靜止坐標(biāo)系（αβ坐標(biāo)系）和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（dq坐標(biāo)系）。三相靜止坐標(biāo)系(ABC坐標(biāo)系)的A軸和兩相靜止坐標(biāo)系（αβ坐標(biāo)系）α軸重合。所以坐標(biāo)變換的思想就是將交流電機(jī)的物理模型等效的變換為直流電機(jī)模式，等效變換的原則為在不同坐標(biāo)系上產(chǎn)生的磁動(dòng)勢(shì)完全相等[14]。 三相異步電機(jī)定轉(zhuǎn)子坐標(biāo)系 由上節(jié)可知交流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型比較復(fù)雜，求解困難，所以采用坐標(biāo)變換的方法對(duì)交流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行坐標(biāo)變換，簡(jiǎn)化電機(jī)模型。在多繞組電機(jī)中，在線(xiàn)性電感的條件下，磁場(chǎng)的蓄能