异步电机矢量控制系统的研究与实现

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1、西安科技大学硕士学位论文异步电机矢量控制系统的研究与实现专业名称：电力电子与电力传动作者姓名：赵熙指导教师：蔡文皓论文题目：异步电机矢量控制系统的研究与实现专业：电力电子与电力传动硕士生：赵熙(签名)指导教师：蔡文皓(签名)摘要论文首先对异步电机在三相静止坐标系、两相静止坐标系（坐标系）和两相旋转坐标系（dq坐标系）下的数学模型做出了详细的推导与化简，并利用转子磁链定向技术，将dq轴坐标系下的异步电机数学模型化简成为转矩分量和磁链分量分别由单一变量控制的一种解耦的异步电机数学模型。利用该数学模型，仿照直流电机双闭环调速系统，设计了一种具有速度及磁链闭环，并

2、带有转矩内环的异步电机矢量控制系统。同时，本文对于矢量控制系统中使用的SVPWM调制技术中涉及到的扇区判断、矢量作用时间计算等相关内容用做出了推导，给出了详细的实现步骤。其次，本文基于TMS320F28335设计了一套异步电机调速系统，文章中详细介绍了该调速系统的主电路的器件选型，驱动电路的工作原理，采样及调理电路的工作原理及调试方法，通信电路的工作原理；文章还对该调速系统的整体程序框架做出了介绍，并给出了矢量控制算法在ePWM中断中的流程图，以及其中各个模块流程图，并对算法中涉及到的一些关键公式给出了数字实现的方法。最后，本文在Matlab的Simulink环境下进行了SVPWM和矢量控制

3、的算法验证，证明了本文介绍的原理的可行性，并利用所设计的调速系统对一台1.1kW的异步电机进行了加速、减速、负载突加、负载突减等试验，对其性能做了简单的测试。试验取得了较为满意的结果。关键词：异步电机；磁场定向；矢量控制；TMS320F28335；Simulink研究类型：应用研究Subject:ResearchandImplementationofInductionMotorVectorControlSystemSpecialty:PowerElectronicsandPowerDrivesName:ZhaoXi(Signature)Instructor:CaiWenhao(Signatu

4、re)AbstractThepaper,firstly,detailedintroducedtheinductionmotor’sdynamicmathematicalmodelinstationarycoordinatesystem,twophasestationarycoordinatesystem(coordinatesystem)andtwophaserotatingcoordinatesystem(dqcoordinatesystem),andfinallygotamathematicalmodelwhichthetorquecomponentandfieldcompone

5、ntallcontraledbyonevariablethroughtherotorfluxorientationmethod,andbycomparedwithDCmotorspeedcontrolsystemtodesigenaninductionmotorscontralsystemwhichhasspeedcloseloop,fluxcloseloopandthetorquecloseloop.Meanwhile,thispaperalsointroducedtheSVPWMmodulationtechnique’sbasicprincipleandcontentsofjudgeme

6、ntsectorandvectorwordtimeindetail.Secondly,thepaperdesignedaninductionmotorcontralsystembasedonTMS320F28335,anddetailedintroducedthedeciveselectionofmaincircuits,thesamplingandworkprincipleofconditioningcircuitanddebuggingmethod,theworkprincipleofthedrivecircuitandthecommunicationcircuit.Thepaperal

7、sointroducedthewholestructureofthesofewareoftheinductionmotorcontralsystemandtheprogramflowdiagramofFOCalgorithm,andgavetheimplementmethodofsomeimportantformulasoftheFOCalgorithm.Finally,thepaperbuildedSVPW