感应电机矢量控制江南大学之欧阳理创编
发布时间：2022-12-12 14:56:23 来源：文档文库
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欧阳阳理创编2021.03.04
设计题目：感应电机矢量控制的仿真
时间：2021.03.05
创作：欧阳理
设计要求：
1.分析感应电机矢量控制原理，对系统各个组成模块进
行详细介绍；
2.在
Matlab/Simulink环境下建立感应电机矢量控制系统
的仿真模型；
3.在不同给定、负载下进行仿真分析；4.按规范撰写课程设计报告。
撰写规范：
1.报告由封面、设计要求、正文和设计心得体会组成；2.封面包括：课程设计名称、学院、班级、姓名、学
号、日期、成绩；
3.正文报告格式请按照江南大学学报的要求。
摘要：本文从感应电动机的数学模型着手介绍一种基于matlab/simulink的感应电动机仿真模型，使用时只需要输入不同的电机参数即可。在此基础上设计一个典型的直接矢量控制系统，然后利用Simulink仿真软件对该控制系统运行情况进行仿真研究。
欧阳阳理创编2021.03.04
欧阳阳理创编2021.03.04
关键字：MATLAB/SIMULINK；感应电机；矢量控制；仿真
引言:
异步电动机的动态数学模型是一个高阶，非线性，强耦合的多变量系统，虽然通过坐标变换可以使之降阶并化简，但并没有改变其非线性多变量的本质。因此，需要异步电动机调速系统具有高动态性能，必须面向这样一个动态模型。目前电机调速行业内有几种控制方案已经获得了成功的应用。动态模型按转子磁链定向的直接矢量控制系统就应用的很广泛！本文利用matlab/simulink仿真软件建立一个通用的仿真模型。然后用到直接矢量控制系统中去，对该系统进行仿真研究。
一、各部分原理介绍
1、矢量控制系统原理
既然异步电动机经过坐标变换可以等效成直流电动机，那么，模仿直流电动机的控制策略，得到直流电动机的控制量，再经过相应的坐标反变换，就能够控制异步电动机了。由于进行坐标变换的是电流(代表磁动势的空间矢量，所以这样通过坐标变换实现的控制系统就称为矢量控制系统，简称VC系统。VC系统的原理结构如图2.1所示。图中的给定和反馈信号经过类似于直流调速系统所用的
控制器，产生励磁电流的给定信号i*m和电枢电流的给定信号i*t
，经过反旋
*转变换VR1一得到i*和i，再经过2／3变换得到i*
、i*和i*A
B
C。把这三个
欧阳阳理创编2021.03.04
电流控制信号和由控制器得到的频率信号1加到电流控制的变频器上，所输出的是异步电动机调速所需的三相变频电流。
~
*
*i
t给定信号控it
i
i*Aii等效直+制*VR1电流控制A*iiB3/2器im
i*2/3Bi*
iVR流电动
C变频器iC
im机模型
-
异步电动机
1反馈信号
图2.1矢量控制系统原理结构图在设计VC系统时，如果忽略变频器可能产生的滞后，并认为在控制器后面的反旋转变换器VR1
与电机内部的旋转变换环节VR相抵消，2／3变换器与电机内部的3／ 