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毕 业 论 文(设 计)
2021 届 电气工程及其自动化 专业 19069703 班级
题 目 基于自适应控制的异步机矢量控制技术
姓 名 学号
指导教师 职称
二 О 二一 年 五 月 八 日
2
摘 要
随着科学技术发展,特别是计算机硬软件、控制等技术的快速提
高,三相异步步电机拥有了很好的发展趋势,广泛应用于各种工业领
域。本文对国内外异步电动机矢量控制系统的发展情况进行了讨论,
并分析了采用自适应控制技术的研究成果。
本文基于仿真软件 MATLAB 对异步电机的矢量控制进行了优化。
首先讨论了三相异步电机的数学模型建立方法和矢量变换。其次,分
析了三相异步电机的动态电磁关系,简介了坐标变换原理的概念。最
后,给出了异步电机的数学模型和不同坐标系下数学模型的表达式。
最后,用仿真软件 SIMULINK 对系统进行了仿真。仿真结果表明,该
方法是有效的,系统具有良好的性能。
关 键 词
异步电动机;矢量控制系统;仿真;自适应控制
3
Vector control technology of asynchronous
machine based on adaptive control
Author: Zhang Yuliang Tutor: Li Guiqiang
Abstract
With the development of science and technology, especially the rapid ameliorate
of computer hardware and software, control and other technologies, three-phase
step-by-step motor has a good development trend, widely used in various industrial
fields. This paper discusses the exploit of vector control system of asynchronous
motor at home and abroad, and analyzes the research results of adaptive control
technology.
Based on MATLAB, the vector control of asynchronous motor is optimized. Firstly,
the mathematical model building method and vector transformation of three-phase
asynchronous motor are discussed. Secondly, the dynamic electromagnetic
relationship of three-phase asynchronous motor is analyzed, and the concept of
coordinate transformation principle is introduced. Finally, the mathematical model
of asynchronous motor and the expression of mathematical model in different
coordinate system are given. Finally, the system is simulated by SIMULINK simulation
software. Simulation results show that the method is effective and the system
performance is good.
Keywords
Asynchronous motor; Vector control System; Simulation; Simulation
4
目 录
第 1 章 绪论...............................................................................................................1
1.1 基于自适应控制的异步机矢量控制技术背景及意义...............................1
1.2 研究现状......................................................................................................1
1.2.1 交流电动机控制研究现状 ...............................................................1
1.2.2 矢量控制与自适应控制技术研究现状 ...........................................2
1.3 论文主要内容及章节安排 ..........................................................................2
1.3.1 论文主要内容 ...................................................................................2
1.3.2 章节安排 ...........................................................................................2
第 2 章 三相异步电动机的数学建模 .......................................................................3
2.1 引言..............................................................................................................3
2.2 异步电动机的三相数学模型 ......................................................................3
2.3 三相异步电动机的基本方程式 ..................................................................3
2.3.1 电压方程 ...........................................................................................3
2.3.2 磁链方程 ...........................................................................................5
2.3.3 转矩方程 ...........................................................................................5
2.3.4 运动方程 ...........................................................................................6
2.3.5 在两相
qd �
坐标系下的数学模型 ..................................................6
2.4. 三相异步电机的状态方程 .........................................................................7
第 3 章 异步电动机的矢量控制系统与自适应研究................................................9
3.1 引言..............................................................................................................9
3.2 矢量控制的基本思想 ..................................................................................9
3.2.1 坐标变换 .........................................................................................10
3.2.2 异步电动机的磁场定向控制 .........................................................13
3.3 自适应矢量控制设计 ................................................................................14
3.3.1 自适应控制的功能和特点 .............................................................15
3.3.2 自适应控制系统的基本结构与分类 .............................................15
3.4 异步电动机磁链观测器的设计 ................................................................17
3.4.1 转子和定子电阻自适应辨识 .........................................................18
第 4 章 系统仿真研究 .............................................................................................20
4.1 引言............................................................................................................20
4.2 系统仿真....................................................................................................20
5
第 5 章 总结与展望 ...................................................................................................23
致 谢.........................................................................................................................24
参考文献.....................................................................................................................25
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电气_空空
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