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1、基于SPWM变频调速矢量控制系统的建模与仿真摘要本文主要对交流电机SPWM变频调速矢量控制系统进行建模与仿真。变频调速是交流电动机各种调速方式中效率最高、性能最好的调速方法,在整个交流调速中占有重要的地位。交流变频调速是目前热门的研究学科之一,依据矢量控制的基本原理和方法,用MATLAB/SIMULINK模块搭建了一个转速闭环、磁链开环的交流调速系统,并对控制系统进行仿真研究。为实现高动态响应的交流变频调速系统,在Simulink中建立基于两相静止坐标系下交流异步电动机数学模型模块和正弦波脉宽调制模块,进行交流变频调速系统的仿真,将测试结果和仿真结果进行比
2、较和分析。本文介绍了现代交流调速系统的概况、矢量控制的基本概念以及在三相坐标系和两相坐标系下的异步电动机的数学模型。并在此基础上应用MATLAB下的仿真工具SIMULINK软件建立了按转子磁场定向的异步电动机的数学模型，并对其进行仿真分析。重点是对交流电机SPWM变频调速矢量控制系统的建模和仿真，并给出了仿真模型和仿真结果。关键词：MATLAB/SIMULINK；矢量控制；数学模型；仿真ABSTRACTVariable-frequencyspeedregulationisthemostefficientwayandthebestperformanceand
3、playsanimportantroleinthewholemotorspeedcontrol.TheelectrictransmissioncontrolsystemsimulationmodelsarebasedonmathematicalmodelsusedtheSIMULINKwhichbelongstotheMATLABsoftwarepackagetosimulate,itprovideswithmodelingasimple,intuitivestructure,operationalflexibilityandotheradvantages
4、,andthesimulationresultswithhighaccuracy.ThispapermainlyintroducedthedevelopmentofACregulatingspeedsystemandthebasisideaofVectorcontrolandthedynamicmodelsofinductionmotorwhichinthe3-phasereferencesand2-phasereference.UsingSIMULINKinsoftwareMATLABestablishandsimulatethedynamicmodel
5、inthe2-phasesynchronousrotaryreferences.TheemphasesaretosimulateaboutvectorcontrolsystemoftheSPWMvariablefrequencycontrol,andtogivethesimulationresultandtheanalysisoftheresult.Keywords:MATLAB/SIMULINK,Vectorcontrol,Asynchronousmotor,Simulation目录摘要ABSTRACT1、概述1.1现代交流调速系统的发展1.2矢量控制1
6、.3意义及任务2、异步电动机的多变量数学模型2.1异步电动机在三相坐标系上的数学模型和性质2.1.1电压方程式2.1.2磁链方程式2.1.3转矩方程2.1.4运动方程式2.1.5三相异步电动机的数学模型2.1.6异步电动机在三相坐标系上数学模型的性质2.2坐标变换2.2.1三相静止/两相静止坐标变换（3S/2S）2.2.2两相静止/两相同步旋转的坐标变换（2S/2R）2.2.3直角坐标—极坐标变换(K/P)2.3异步电动机在两相坐标系上的数学模型2.3.1两相任意旋转坐标系上的数学模型2.3.2两相静止坐标系上的数学模型2.3.3两相同步旋转坐标系上的数学
7、模型3、异步电动机的矢量控制策略3.1矢量控制的基本思想3.1.1矢量控制方法的提出3.1.2矢量控制变换的思路3.2按转子磁场定向的矢量控制的实现4、模型的建立和仿真结果分析4.1MATLAB简介4.2动态仿真工具SIMULINK的使用4.3坐标变换仿真研究4.4异步电动机各组成部分仿真模型的建立4.5SPWM变频调速矢量控制系统的模型建立5、结论与展望致谢参考文献第一章概述1.1现代交流调速系统的发展长期以来,直流电动机由于调速性能优越而掩盖了结构复杂等缺点广泛的应用于工程过程中。直流电动机在额定转速以下运行时,保持励磁电流恒定,可用改变电枢电压的方法
8、实现恒定转矩调速;在额定转速以上运行时,保持电枢电压恒定,可用改变
