【正文】 此按轉差功率處理方式的不同可以把現代異步電動機調速系統(tǒng)分為三類 :(1)轉差功率消耗型調速系統(tǒng)。 異步電動機交流調速系統(tǒng)的類型 由異步電動機工 作原理可知 ,異步電動機 從定子傳入轉子的電磁功率eP可分為兩部分 :一部分ePP )s1(??是拖動負載的有效功率；另一部分是轉差功率 smP sP? , 與轉差率 s 成正比。 （ 5）高性能，高精度的新型交流拖動系統(tǒng)已達到同直流拖動系統(tǒng)一樣的性能指標。 （ 3）交流電機的體積，重量，比同等容量的直流電機小，且結構簡單，經濟可靠，慣性小。交流調速系統(tǒng)與直流調速系統(tǒng)相比，具有如下特點： 2 （ 1）容量大。單片微機 MCS， DSP， → 精簡指令集計算機 (Reduced Instruction Set Computer RISC)為控制核心的微機控制技術使得交流調速從模擬控制迅速走向數字控制。 1985 年 ,德國魯爾大學的 M Depenbrock 對時空間理論的研究 ,提出了直接轉矩控制理論，以轉矩和磁通的獨立跟蹤自調整并借助于轉矩的 BandBand 控制來實現轉矩和磁通直接控制。 。 20 世紀 60 年代中期 ,德國 ASchonung 等人率先把通信系統(tǒng)中的調制技術推廣應用于變頻調速中，即 PWM 技術。迄今為止 ,電力電子器件的發(fā)展經歷了分立換流關斷器件（晶閘管元件），自關斷器件（ GTR、 GTO、 VDMOS、 IGBT） ,功率集成電路 PIC,智能模塊 IPM,專用功率器件模塊 ASPM,使得變頻裝置在性 能與價格比上可以與直流調速裝置相媲美。 交流電動機自 1885 年出現后，由于沒有理想的調速方案，因而長期用于恒速拖動領域，近些年來 ,科學技術的迅速發(fā)展為交流調速技術的發(fā)展創(chuàng)造了極為有利的技術條件和物質基礎。同時采用轉速、電流轉速 雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)可獲得優(yōu)良的靜 、 動態(tài)調速特性。直流電動機在額定轉速以下運行時 ,保持勵磁電流恒定 ,可用改變電樞電壓的方法實現恒定轉矩調速 。因此 ,調速技術一直是研究的熱點。實際應用中要求電機一方面要具有較高的機電能量轉換效率 ； 另一方面能夠根據生產工藝要求控 制和調節(jié)電動機的旋轉速度。直到 20 事件 50年底中期，晶閘管研制成功，開創(chuàng)了電力電子技術發(fā)展的新時代。最后，對仿真結果進行分析， 總結 出如下結論： 采用 轉差頻率矢量控制 的矢量控制系統(tǒng)具有良好的控制性能。 I 轉差頻率控制的異步電動機矢量控制系統(tǒng)仿真 摘 要 本文 主要進行 MATLAB 對異步電動機轉差頻率控制系統(tǒng)仿真 ， 分析異步電動機轉差頻率控制技術的主要控制方法、基本組成與工作原理。 在此基礎上 介紹了異步電 動 機的坐標變換，對異步電 動 機轉差頻率矢量控制系統(tǒng)的基本原理進行了闡述。 關鍵詞 ：轉差頻率，矢量控制，異步電動機 II Induction Motor Slip Frequency Indirect Vector Control Of Matlab Simulation Abstract This paper focuses on the matlab simulation of the asynchronous motor speed regulation , this paper analyzes the main control method , basic position and working principle of the induction motor slip frequency control , this paper analysis the dynamic model of asynchronous motor and further introduces the coordinate transfer and the basic principle of motor slip frequency vector control system. At the same time , the simulation work to prove its , according to analysis of the simulation results , the conclusions are as follows simply slip frequency control is always with poor load capacity , on the contrary the vector control applications can enhance the ability to regulate the motor of the torque and without voltage pensation. Key words:slip frequency,vector control,induction motor III 目 錄 摘 要 .....................................................................I Abstract .................................................................II 1緒論 ....................................................................1 現代交流調速技術的發(fā)展 .............................................1 異步電動機交流調速系統(tǒng)的類型 .................................2 交流調速系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和動向 .................................2 MATLAB 和 Simulink 概述 .............................................2 轉差頻率控制的調速系統(tǒng) .............................................4 轉差頻率控制的基本概念 .......................................4 基于異步電動機穩(wěn)態(tài)模型控制的轉差頻率控制規(guī)律 .................5 2異步電動機轉差頻率間接矢量控制交流調速系統(tǒng) ..............................8 異步電機的特點 .....................................................8 三相異步電動機的多變量非線性數學模型 ...............................8 電壓方程 .....................................................9 磁鏈方程 ....................................................10 轉矩方程 ....................................................11 電力拖動系統(tǒng)運動方程 ........................................12 矢量控制技術思想 ..................................................13 坐標變換 ....................................................14 交流異步電機在兩相任意旋轉坐標系上的數學模型 ................19 異步電機在 兩相靜止坐標系（ ?? 坐標系）上的數學模型 ...........21 異步電機在兩相同步旋轉系上的數學模型 ........................22 三相異步電動機在兩相坐標系上的狀態(tài)方程 ......................22 基于轉 差頻率矢量控制調速系統(tǒng)的組成 ................................23 基于轉差頻率間接矢量控制調速系統(tǒng)的工作原理 ..................23 異步電動機轉差頻率間接矢量控制公式推導 ......................24 3主電路與控制電路 .......................................................26 IV PWM 逆變器 ........................................................26 控制電路的設計 ....................................................27 轉速 PI調節(jié)器的設計 .........................................27 函數運算模塊的設計 ..........................................28 4 轉差頻率間接矢量控制的 MATLAB 仿真 ......................................30 仿真模型的搭建及參數設置 ..........................................30 主電路模型 ..................................................30 控制電路的模型搭建 ..........................................31 仿真結果與分析 ....................................................33 仿真波形圖 ..................................................33 仿真結果分析 ................................................35 本章總結 ..........................................................35 參考文獻 .................................................................36 致 謝 ...................................................................37 1 1 緒論 現代交流調速技術的發(fā)展 交流技術 誕生于 19世紀，但由于其性能無法與直流調速技術相比，所以過去的直流調速技術一直在電氣傳動領域中占統(tǒng)治地位。 在工業(yè)化的進程中 ,電動機作為將電能轉換為機 械能的主要設備。電動機的調速性能如何 ，對節(jié)省能量，提高產品質量，提高勞動生產率有著直接的決定性影響。 長期以來 ,直流電動機由于調速性能優(yōu)越而掩蓋了結構復雜等缺點廣泛的應用于工程過程中。在額定轉速以上運行時 ,保持電樞電壓恒定 ,可用改變勵磁的方法實現恒功率調速。因此 ,20 世紀 80年代以前 ,在變速傳動領域中 ,直流調速一直占據主導地位。 。 。 PWM 技術的發(fā)展和應用優(yōu)化了變頻裝置的性能，而且更重要的意義是抑制逆變器輸出電壓或電流中的諧波分量 ,從而降低或消除了變頻調速時電機的轉矩脈動 ,提高了電機的工作效率 ,擴大了調速系統(tǒng)的調速范圍。 1975 年 ,德國學者 FBlaschke 提出了矢量變換控制原理 ,采用參數重構和狀態(tài)重構的現代控制理論概念 實現了交流電動機定子電流的勵磁分量和轉矩分量之間的解藕 ,實現了將交流電動機的控制過程等效為直流電動機的控制過程。 。 數字化使得控制器對信息處理能力大幅度提高，各種計算輕易實現，從而交流調速的現代控制方法終于得以完全實現。 （ 2）轉速高且耐壓高。 （ 4）交流電機環(huán)境適應力強，堅固耐用，可以在十分惡劣的環(huán)境下使用。 （ 6）交流調速系統(tǒng)表現出顯著的節(jié)能。轉差功率如何處理 ,是消耗掉還 是回饋給電網 ,可衡量異步電動機調速系統(tǒng)的效率高低。 (2)轉差功率回饋型調速系統(tǒng)。 交流調速系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和動向 1． 智能化控制方法對交流調速系統(tǒng)的影響研究 ， 主要針對電機參數的不確定性、純滯后或非線性耦合等特性 ,以及電機轉子參數估計的不準確及參數變化的影響都會造成定向坐標的偏移，模糊控制、人工神經網絡通過輸入、輸出信息進行仿人思維的智能化控制方法開始引入到交流調速系統(tǒng)中 ,成為 交流調速控制技術新的研究方向。 。如電力電子器件在零電壓或電流下轉換 ,即工作在所謂“軟開關”狀態(tài)下 ,從而使開關損耗降低到零。 。利用馬爾柯夫過程理論對容錯控制系統(tǒng)進行可靠性建模 ,研究冗余和容錯系統(tǒng)的硬件結構和軟件設計也是交流 調速研究的新領域 ,是熱點課題之一。它是 MathWork 公司于 1982 年推出的一套高性能的數值計