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摘 要
矢量控制的交流变频调速系统具有非常好的性能和效率，在许多要求高性能和高精度的场合，矢量控制体现出来了其巨大的优势。对于电气传动系统的研究，往往会遇到数学物理计算的难题，难于得到比较贴近实际系统的模型，随着计算机的飞速发展，建立比较理想的模型成为可能。利用强大的仿真工具，通过建立逼真的仿真模型，对复杂问题进行综合分析、比较和优化处理，得到系统模型的各项参数。对模型进行仿真，得到精确的图形和实验数据，为科学决策提供了非常可靠的依据。
本文建立了矢量控制系统的SIMULINK仿真模型。在得到交流电动机矢量控制部分的仿真模型的前提下，应用MATLAB软件中强大的SIMULINK仿真工具进行大量的仿真实验验证了模型的正确性。通过仿真实验研究了系统的稳态特性、动态特性、有扰动情况以及系统参数变化等因素对系统性能的影响。仿真实验结果表明了通过矢量变换建立的电机模型的正确性、有效性。同时分析了系统在空载加扰动，满载加扰动等多种情况下系统的静态特性和动态特性。系统仿真表明，适当地选取调节参数和合适的仿真参数，可使该系统得到良好的动态性能，系统的动态响应快，超调量小，抗干扰能力强，对给定值具有良好的动态跟踪能力，控制系统的各个部分协调运行，实现了优化，获得了具有理想性能的调速系统。
关键词：异步电机，直接转矩控制，磁链，仿真
ABSTRACT
Vector control variable frequency drive system has a very good performance and efficiency, in many occasions that require high performance and high-precision vector control reflected a huge advantage. For the study of the electric transmission system, often encounter the problem of mathematical physics difficult to get close to the actual system model, with the rapid development of the computer, to establish a more ideal model it possible. Powerful simulation tools, through the establishment of a realistic simulation model of the complex issues the comprehensive analysis, comparison and optimization of the parameters of the system model. The model simulation, precise graphics and experimental data, provides a reliable basis for scientific decision-making.
Vector control system SIMULINK simulation model. Under the premise of AC motor vector control part of the simulation model, powerful SIMULINK simulation using MATLAB software tool for a large number of simulation results verify the correctness of the model. Simulation experiments to study the steady-state characteristics of the system, the dynamic nature of disturbance and system parameter changes and other factors on system performance. Simulation results show the correctness and effectiveness of the motor by vector transformation model. Simultaneous analysis of the system in a variety of circumstances, lightweight plus disturbance, full load plus disturbance static and dynamic characteristics of the system. System simulations show that the appropriate choice of tuning parameters and simulation parameters, the system can get good dynamic performance, the system's fast dynamic response, small overshoot, anti-interference ability, has a good dynamic tracking setpoint ability to control various parts of the coordinated operation of the system, optimized to obtain the ideal performance speed control system.
Keywords: Asynchronous Motor， Direct Torque Control， Flux link， Simulation
目 录
摘 要 i
ABSTRACT ii
1绪论 III
1.1选题的目的及意义 III
1.1交流电动机调速的发展和现状 1
1.2 直接转矩控制技术的现状与发展趋势 4
1.3 论文工作内容 6
2直接转矩控制机理分析 7
2.1 概述 7
2.2 异步电动机数学模型 7
2.2.1 异步电动机理想数学方程 7
2.2.2异步电动机空间矢量等效电路 9
2.3 逆变器的输出电压状态及电压空间矢量 10
2.3.1 逆变器输出电压状态 10
2.3.2 电压空间矢量 11
2.4异步电动机磁链模型 12
2.5 电压空间矢量对电动机定子磁链和转矩的影响 14
2.5.1 电压空间矢量对定子磁链影响 14
2.5.2 电压空间矢量对转矩的影响 15
2.6 直接转矩控制系统调节器原理 16
2.6.1 磁链滞环调节器 18
2.6.2 转矩滞环调节器 18
3 直接转矩控制的SIMULINK仿真 20
3.1 MATLAB/SIMULINK介绍 20
3.2 仿真模型搭建及参数设置 23
3.3 仿真结果及分析 26
3.3.1 改变磁链滞环容差 26
3.3.2 突加转矩 34
3.3.3改变转矩滞环容差 36
3.3.4 改变负载转矩 38
4 总结 41
参考文献 42
致谢 44
