矩阵变换器驱动异步电机的转子磁场定向矢量控制系统改进研究

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1、学校代码10530学号201510171851分类号TM34密级公开硕士学位论文矩阵变换器驱动异步电机的转子磁场定向矢量控制系统改进研究学位申请人王众冠指导教师郭有贵教授学院名称信息工程学院学科专业电气工程(专业型)研究方向电力电子与电力传动二O一八年六月六日ImprovementofrotorfieldorientedvectorcontrolsystemforinductionmotordrivenbymatrixconverterCandidateWangZhongguanSupervisorGuoYougui(Professor)CollegeC

2、ollegeofInformationEngineeringProgramElectricalEngineeringSpecializationPowerelectronicsandpowertransmissionDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune,3rd,2018摘要本文将侧重采用差拍电流模糊控制算法对矩阵变换器驱动异步电机的矢量控制系统进行改进性研究。将模糊转速控制和电流差拍模糊控制运用在系统中替代传统的PI控制器使电机在实际运行中具有更好的可靠性和可控性。首先

3、，分析矩阵变换器的拓扑结构、直接空间矢量算法(DSVM)并推导出电流空间矢量、电压空间矢量的开关组合、占空比、异步电机的d-q同步旋转坐标数学模型和其转子磁场定向原理，将矩阵变换器直接空间矢量控制算法与异步电机转子磁场定向控制结合起来，并利用MATLAB/Simulink作出相应的仿真模型。其次，系统地分析了模糊控制原理、转速模糊控制器和差拍模糊电流控制器的设计、离散化方法和仿真建模。并将这两种模糊控制器应用到矩阵变换器异步电机转子磁场定向系统，仿真验证了相关控制策略的可行性。最后，在学习矩阵变换器样机系统及其控制软件的基础上，编写了异步电机转子磁场定向

4、控制、模糊转速控制和差拍模糊电流控制等DSP控制程序，并结合已有控制软件，验证了模糊转速控制和差拍模糊电流控制应用于矩阵变换器异步电机转子磁场定向系统的优越性，提高了系统控制性能。关键词：矩阵变换器；直接空间矢量调制（DSVM）；模糊速度控制；差拍模糊电流控制;异步电机；磁场定向控制IAbstractThispaperfocusesonimprovingthevectorcontrolsystemofinductionmotordrivenbymatrixconverterbyusingthebeatcurrentfuzzycontrolalgorith

5、m.ThefuzzyspeedcontrolandcurrentdifferentialbeatfuzzycontrolareusedinthesysteminsteadofthetraditionalPIcontrollertomakethemotorhavebetterreliabilityandcontrollabilityintheactualoperation.Firstly,thetopologystructureofmatrixconverterandthedirectspacevectoralgorithmareanalyzed,andt

6、hecurrentspacevector,theswitchcombinationofthevoltagespacevector,thedutyratio,thephysicalmodeloftheasynchronousmotor,themathematicalmodelandtheprincipleoftherotormagneticfieldorientationareintroduced,andthedirectspacevectorcontrolalgorithmofthematrixconverteriscombinedwiththeasyn

7、chronousmotor.ThecorrespondingsimulationmodelismadebyusingMATLAB/Simulink.Secondly,fuzzycontrolprinciple,discretizationmethodandsimulationmodeling,thedesignofspeedfuzzycontrollerandbeatfuzzycurrentcontrolleraresystematicallyanalyzed.Thetwofuzzycontrollersareappliedtotherotorfield

8、orientedsystemofinductionmotorwithmatrix