异步电机矢量控制MATLAB仿真 实验 (2).doc

学 号： 课 程 设 计 题 目 异步电机矢量控制MATLAB仿真实验 (矢量控制部分) 学 院 自动化学院 专 业 自动化专业 班 级 姓 名 指导教师 曹雪莲 2015 年 1 月 7 日 目录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc408571053 摘要 PAGEREF _Toc408571053 \h 1 HYPERLINK \l _Toc408571054 1异步电动机矢量控制原理 PAGEREF _Toc408571054 \h 2 HYPERLINK \l _Toc408571055 2坐标变换 PAGEREF _Toc408571055 \h 3 HYPERLINK \l _Toc408571056 2.1坐标变换的基本思路 PAGEREF _Toc408571056 \h 3 HYPERLINK \l _Toc408571057 2.2三相—两相变换（3/2变换） PAGEREF _Toc408571057 \h 4 HYPERLINK \l _Toc408571058 2.3静止两相-旋转正交变换（2s/2r） PAGEREF _Toc408571058 \h 5 HYPERLINK \l _Toc408571059 3转子磁链计算 PAGEREF _Toc408571059 \h 6 HYPERLINK \l _Toc408571060 4矢量控制系统设计 PAGEREF _Toc408571060 \h 7 HYPERLINK \l _Toc408571061 4.1按转子磁链定向矢量控制系统的电流闭环控制方式 PAGEREF _Toc408571061 \h 7 HYPERLINK \l _Toc408571062 4.2MATLAB系统仿真系统设计 PAGEREF _Toc408571062 \h 8 HYPERLINK \l _Toc408571063 4.3PI调节器设计 PAGEREF _Toc408571063 \h 10 HYPERLINK \l _Toc408571064 5仿真结果 PAGEREF _Toc408571064 \h 12 HYPERLINK \l _Toc408571065 5.1电机定子侧的电流仿真结果 PAGEREF _Toc408571065 \h 12 HYPERLINK \l _Toc408571066 5.2电机输出转矩仿真结果 PAGEREF _Toc408571066 \h 13 HYPERLINK \l _Toc408571067 5.3电机的转子速度及转子的磁链仿真结果 PAGEREF _Toc408571067 \h 13 HYPERLINK \l _Toc408571068 心得体会 PAGEREF _Toc408571068 \h 15 HYPERLINK \l _Toc408571069 参考文献 PAGEREF _Toc408571069 \h 16 HYPERLINK \l _Toc408571070 附录 PAGEREF _Toc408571070 \h 17 武汉理工大学《运动控制系统》课程设计说明书 PAGE \* MERGEFORMAT 17 摘要 随着电力电子技术和自动化技术的不断发展，促进了交流异步电动机取代直流电机成为工业传动的主体，而矢量控制理论是实现这一转变的关键技术之一，由于交流异步电机是高阶、非线性、强耦合的多变量系统。在矢量控制理论下通过坐标变换，可以消除瞬变过程中的周期性时变系统和降低方程阶数，从而简化数学模型。可以通过对磁链的控制改善电机静态和动态性能。 矢量控制是在电机学、电磁学和坐标变换的基础上发展起来的一种先进的电机控制策略。建立异步电动机矢量控制系统的仿真模型，能有效节省控制系统的设计时间，及时验证控制系统算法的正确性。本文采用二相静止坐标系（）电机模型，利用MATLAB/SIMULINK完成异步电机的矢量控制仿真。仿真结果给出了转速、转矩、定子侧电流的波形图，并根据转速、转矩、电流波形相关参数进行分析。 关键词：矢量控制 异步电机 Matlab仿真 1异步电动机矢量控制原理 矢量控制实现的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电机转矩的目的。 按转子磁链定向矢量控制的基本思想是通过坐标变换，再按转子磁链定向同步正交坐标系中，得到等效的直流电机模型，仿照直流电机的控制方法控制电磁转矩与磁链，然后将转子磁链定向坐标系中的控制量反变换到三角坐标系的对应量，以实施控制。