【正文】 電機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試提供了一種 較好 的檢驗手段 ，且 實現(xiàn)簡單，便于修改， 仿真結(jié)果驗證了建模方法的有效性。直接轉(zhuǎn)矩控制采用兩個滯環(huán)控制器，分別比較定子給定磁鏈和實際磁鏈、給定轉(zhuǎn)矩和實際轉(zhuǎn)矩的差值，然后，根據(jù)這兩個差值查詢逆變器電壓矢量開關(guān)表得到需要加在異步電動機上的恰當(dāng)?shù)碾妷洪_關(guān)矢量，最后通過PWM逆變器來實現(xiàn)對異步電動機的控制。異步電動機的動態(tài)模型由磁鏈方程、電壓方程、轉(zhuǎn)矩方程和運動方程組成，其中磁鏈方程和轉(zhuǎn)矩方程為代數(shù)方程，電壓方程和運動方程為微分方程。 1 基于 Simulink/PSB 的異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速系統(tǒng)仿真研究 摘 要 本 論文 討論了異步電機數(shù)學(xué)模型的建立， 闡述了直接轉(zhuǎn)矩控制的 基本原理 ， 并在此基礎(chǔ)之上 建立了 異步電機 直接轉(zhuǎn)矩控制 變頻調(diào)速 系統(tǒng)的模型，并進(jìn)行了仿真調(diào)試。 異步電動機具有非線性、強耦合、多變量的性質(zhì)，要獲得高動態(tài)調(diào)速性能，必須從動態(tài)模型出 發(fā)，分析異步電 動機的轉(zhuǎn)矩和磁鏈控制規(guī)律 ，研究高性能異步電動機的調(diào)速。 直接轉(zhuǎn)矩控制 的基本控制方法 是通過選擇電壓空間矢量來控制定子磁鏈的旋轉(zhuǎn)速度，控制定子磁鏈走走停停，以改變定子磁鏈的平均旋轉(zhuǎn)速度的大小，從而改變轉(zhuǎn)矩角的大小，以達(dá)到控制電動機轉(zhuǎn)矩的目的。 本文 針對 PWM 逆變器供電驅(qū)動的異步電機 直接轉(zhuǎn)矩 控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的特點， 在 Matlab環(huán)境下，利用 Simulink /Pow er System Blockset，采用結(jié)構(gòu)化和模塊化的方法， 對異步電機變頻 調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真 ，并 詳細(xì)介紹了各子模塊的構(gòu)造方法及功能。 關(guān)鍵詞 ： 異 步 電機； 變頻調(diào)速；直 接轉(zhuǎn)矩控制； 建模； 仿真 Abstract This paper discusses the ma the ma tical model o f ind uc tion motor, expo unds the direct torq ue co ntrol of basic principle, on this basis establishes the as ync hrono us mo tor direct torq ue co ntrol variable freq ue nc y speed regulation system, and does the model and simulation test. Async hro no us mo tor has no nlinear a nd stro ng co upling, mul tivariate na ture, a nd to ge t hi gh d yna mic perfor ma nce o f speed, w e mus t s tart fro m the dyna mic model of it, a nalysis async hro no us mo tor torque a nd ma gne tic flux co ntrol law, and stud y the high perfor ma nce of async hro no us mo to r speed control. The d yna mic model consists of the flux eq ua tions, the voltage eq uatio n, torq ue eq ua tion a nd the move me nt eq uatio n ， o f w hich , the ma gne tic chain eq ua tion a nd torq ue equa tio n are algebraic equa tions, a nd the volta ge eq uatio n a nd mo tio n equa t ion are differe ntial equation. Direct torq ue co ntrol o f basic co ntrol w a y is to co ntrol of the sta tor flux linka ge rota tional speed a nd co ntrol the sta tor fl ux w alk o ff by selecting the volta ge space vector, w ith c ha nge o f the s tator fl ux linka ge o f the si ze of the avera ge rotatio n speed, so as to change the size of the torq ue angle a nd ac hieve the p urpose of co ntrol mo tor torq ue. Direct torq ue co ntrol adopts tw o hys teresis pared controller, respectively co mpari ng the stator fl ux a nd the given ac tual ma gne tic chai n, the give n torq ue and actual torque val ue, a nd the n ge t the difference val ue. According to the tw o difference value and the stator flux’s sectors , i nq uires the i nverter vol ta ge vector sw itch table to get the proper volta ge sw itch vector needed to add i n async hro no us mo tor, fi nally realize the co ntrol of i nd uctio n motor through PWM inverter. This paper uses Si muli nk/Pow er Sys te m Bloc kset, use str uctured a nd mod ular method of as ync hro no us motor, variable freq ue nc y speed regulatio n Sys te m, models and si mulation, according to PWM i nverter pow er supply of ind uctio n mo tor drive direct torque control variable freque nc y speed regula tion S ys te m, under the c haracteristics of the Ma tlab environme nt, a nd introd uces the method to co ns truc t the so n mod ules an d functio ns. T he co nstr uc tion o f the si mulatio n model a nd the practical variable frequenc y speed regula tion sys te m for hi gh perfor ma nce, are close to the as ync hrono us motor speed control syste m design a nd co mmissioning provides a good i nspectio n mea ns a nd ac hieve. It is si mple a nd co nve nie nt, easy to modi fy the model , a nd the si mulation res ults verify the effectiveness of the method. Ke ywo rds: asy nc hro no us moto r； fre que ncy co ntro l of motor s pe e d；dire ct torque cont rol； mode ling； simulatio n 1 目 錄 摘 要 ...................................................... I ABSTRACT .................................................... II 第 1 章 緒 論 ................................................ 1 課題背景 ............................................... 1 交流電機變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展 ............................ 1 直接轉(zhuǎn)矩控制的發(fā)展 .................................... 2 課題學(xué)習(xí)的目的和意義 .................................. 2 第 2 章 異步電機的 數(shù)學(xué)模型 .................................... 3 異步電機的物理模型 ..................................... 3 異步電機三相原始數(shù)學(xué)模型 ............................... 5 異步電動機在任意速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 ............... 9 異步電動機在兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型 ................ 10 第 3 章 異步電機 直接轉(zhuǎn)矩控制的 原理 ......................... 12 直接轉(zhuǎn)矩控制原理 ..................................... 12 定子磁鏈和轉(zhuǎn)矩的計算模型 ............................. 16 電壓空間矢量的選擇 ................................... 16 電壓空間矢量的分類 ................................ 16 電壓空間矢量對定子磁鏈的影響 ..................... 18 電壓空間矢量對電磁轉(zhuǎn)矩的影響 ..................... 21 第 4 章 基于 SIMULINK/PSB 的系統(tǒng)仿真 ........................ 23 關(guān)于 SIMULINK ........................................... 23 電力系統(tǒng)模塊庫（ PSB） .................................. 23 異步電機直接轉(zhuǎn)矩控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的建模與仿真 ......... 24 仿真模型的建立 ..................................... 24 仿真模型模塊分析 ................................... 25 仿真結(jié)果分析 ....................................... 34 結(jié) 論 ...................................................... 42 參考文 獻(xiàn) .................................................... 43 外文翻 譯 .................................................... 44 致 謝 ....................................... 錯誤 !未 定義書簽。在 運動控 制系 統(tǒng)中， 直接 轉(zhuǎn)矩控 制作為 一種新型 的交流 調(diào)速技 術(shù)， 其控制 思想新 穎、 控制結(jié) 構(gòu)簡 單、控 制手段 直接、轉(zhuǎn) 矩響應(yīng) 迅速， 正在 運動控 制領(lǐng)域 中發(fā) 揮著巨 大的 作用。 交流 電機變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展 近 20 年來隨著 電力電子技術(shù) 、 計算機技術(shù) 、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展，交 流電機 變頻調(diào) 速已 得到了 越來越 廣泛 的應(yīng)用 ，并 已開始 逐步替 代直流調(diào) 速，因 其許多 優(yōu)點 而被公 認(rèn)為最 有發(fā) 展前途 的調(diào) 速方式 。 在變頻 調(diào)速系 統(tǒng)出 現(xiàn)的初 期， 其控制 技術(shù) 是采用 電壓 頻率協(xié) 調(diào)控制（即 V/F 比為常數(shù)）。 后來， 一些研 究人 員提出 了轉(zhuǎn) 差頻率 控制 方法。 改善調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)性能的關(guān)鍵在于如何實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制。這種理 論的核 心是將 一臺 交流電 機等效 為直 流電機 來控 制，因 而獲得 了與直流 調(diào)速系 統(tǒng)同樣 優(yōu)良 的動態(tài) 性能。 80 年代的中期，德國的 DE