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1、理工大学毕业论文 毕 业 论 文 题目：题目：基于 Simulink/PSB 的异步电机直接转矩控制变频 调速系统仿真研究 姓名：姓名： * 学号：学号： 088880 班级：班级： 基 8 学院：学院： 电 信 学 院 日期日期： 2011 年 5 月 5 日 理工大学毕业论文 1 摘摘 要要 本论文讨论了异步电机数学模型的建立，阐述了直接转矩控制的基本原理，并在 此基础之上建立了异步电机直接转矩控制变频调速系统的模型，并进行了仿真调试。 异步电动机具有非线性、强耦合、多变量的性质，要获得高动态调速性能，必须 从动态模型出发，分析异步电动机的转矩和磁链控制规律，研究高性能异步电动机的 调速。
2、异步电动机的动态模型由磁链方程、电压方程、转矩方程和运动方程组成，其 中磁链方程和转矩方程为代数方程，电压方程和运动方程为微分方程。 直接转矩控制的基本控制方法是通过选择电压空间矢量来控制定子磁链的旋转速 度，控制定子磁链走走停停，以改变定子磁链的平均旋转速度的大小，从而改变转矩 角的大小，以达到控制电动机转矩的目的。直接转矩控制采用两个滞环控制器，分别 比较定子给定磁链和实际磁链、给定转矩和实际转矩的差值，然后，根据这两个差值 查询逆变器电压矢量开关表得到需要加在异步电动机上的恰当的电压开关矢量，最后 通过PWM逆变器来实现对异步电动机的控制。 本文针对PWM 逆变器供电驱动的异步电机直接转
3、矩控制变频调速系统的特点，在 Matlab环境下，利用Simulink /Power System Blockset，采用结构化和模块化的方法， 对异步电机变频调速系统进行了建模和仿真，并详细介绍了各子模块的构造方法及功 能。构建的仿真模型与实际变频调速系统比较接近，为高性能的异步电机变频调速控 制系统的设计与调试提供了一种较好的检验手段，且实现简单，便于修改，仿真结果 验证了建模方法的有效性。 关键词关键词 ：异步电机；变频调速；直接转矩控制；建模；仿真：异步电机；变频调速；直接转矩控制；建模；仿真 兰州理工大学毕业论文 I Abstract This paper discusses the
4、 mathematical model of induction motor, expounds the direct torque control of basic principle, on this basis establishes the asynchronous motor direct torque control variable frequency speed regulation system, and does the model and simulation test. Asynchronous motor has nonlinear and strong coupli
5、ng, multivariate nature, and to get high dynamic performance of speed, we must start from the dynamic model of it, analysis asynchronous motor torque and magnetic flux control law, and study the high performance of asynchronous motor speed control. The dynamic model consists of the flux equations, t
6、he voltage equation, torque equation and the movement equation ，of which ,the magnetic chain equation and torque equation are algebraic equations, and the voltage equation and motion equation are differential equation. Direct torque control of basic control way is to control of the stator flux linka
7、ge rotational speed and control the stator flux walk off by selecting the voltage space vector, with change of the stator flux linkage of the size of the average rotation speed, so as to change the size of the torque angle and achieve the purpose of control motor torque. Direct torque control adopts
8、 two hysteresis compared controller, respectively comparing the stator flux and the given actual magnetic chain, the given torque and actual torque value, and then get the difference value. According to the two difference value and the stator fluxs sectors , inquires the inverter voltage vector swit
9、ch table to get the proper voltage switch vector needed to add in asynchronous motor, finally realize the control of induction motor through PWM inverter. This paper uses Simulink/Power System Blockset, use structured and modular method of asynchronous motor, variable frequency speed regulation Syst
10、em, models and simulation, according to PWM inverter power supply of induction motor drive direct torque control variable frequency speed regulation System, under the characteristics of the Matlab environment, and introduces the method to construct the son modules and functions. The construction of
11、the simulation model and the practical variable frequency speed regulation system for high performance, are close to the asynchronous motor speed control system design and commissioning provides a good inspection means and achieve. It is simple and convenient, easy to modify the model, and the simul
12、ation results verify the effectiveness of the method. 兰州理工大学毕业论文 II Keywords: asynchronous motor；frequency control of motor speed；direct torque control；modeling；simulation 兰州理工大学毕业论文 1 目 录 摘摘 要要 .I ABSTRACTABSTRACT .II 第第 1 1 章章 绪绪 论论 .1 1.1 课题背景.1 1.2 交流电机变频调速技术的发展.1 1.3 直接转矩控制的发展.2 1.4 课题学习的目的和意义.
13、2 第第 2 2 章章 异步电机的数学模型异步电机的数学模型 .3 2.1 异步电机的物理模型 .3 2.2 异步电机三相原始数学模型 .5 2.3 异步电动机在任意速旋转坐标系下的数学模型 .9 2.4 异步电动机在两相静止坐标系下的数学模型 .10 第第 3 3 章章 异步电机直接转矩控制的原理异步电机直接转矩控制的原理 .12 3.1 直接转矩控制原理.12 3.2 定子磁链和转矩的计算模型.16 3.3 电压空间矢量的选择.16 3.3.1 电压空间矢量的分类.16 3.3.2电压空间矢量对定子磁链的影响.18 3.3.3电压空间矢量对电磁转矩的影响.21 第第 4 4 章章 基于基于 SIMULINK/PSBSIMULINK/PSB 的系统仿真的系统仿真 .23 4.1 关于 SIMULINK.
