異步電機矢量控制系統(tǒng)設計

1、摘 要目前廣泛研究應用的異步電機調(diào)速技術(shù)有恒壓頻比控制方式、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等。本論文中所討論的是異步電機矢量控制調(diào)速法，相對于恒壓頻比控制和直接轉(zhuǎn)矩控制，它有優(yōu)秀的動態(tài)性能和低速性能，還有其調(diào)速范圍寬的優(yōu)點。在給出異步電動機的矢量控制原理的同時，一并給出了矢量變換實現(xiàn)的步驟，解釋了三相異步電動機數(shù)學模型的解耦方法。在論述了三相異步電功機的磁場定向原理之后，又介紹了轉(zhuǎn)子磁鏈計算方法并設計了轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器。詳細分析了轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)

2、速調(diào)節(jié)器和磁通調(diào)節(jié)器的工作原理，并根據(jù)各個調(diào)節(jié)器的原理對各個調(diào)節(jié)器進行了相應的設計。以 DSP 為控制核心，設計了異步電機矢量控制系統(tǒng)的硬件電路。關鍵詞： 關鍵詞： 異步電機 矢量控制 DSP 處理器1.3 本設計的完成的主要工作在設計中主要研究了按轉(zhuǎn)子磁鏈定向的異步電機矢量控制系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的硬件設計[10]、軟件設計、仿真分析[11][12]及控制方法做了詳細的論述和驗證。在本設計中可以分為理論研究、硬件設計

3、、軟件流程設計、系統(tǒng)等幾個部分。采用空間電壓矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）技術(shù)[13]，使得系統(tǒng)的控制效果突出于傳統(tǒng)的控制方法。本文所完成主要工作包括：（1）介紹了交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展和控制方法的完善以及本系統(tǒng)研究的應用背景和意義。（2）對電機的矢量控制的基本原理做了比較詳細的介紹，另外就矢量控制系統(tǒng)的發(fā)展和控制思想進行了比較細致的論述。（3）對系統(tǒng)硬件電路的設計進行詳細解釋。設計采用 TI 公司生產(chǎn)的 DSP芯片 TMS320F2818 作

4、為控制核心并進行了硬件控制電路設計[14]，另外還設計了相應的以智能控制模塊為核心的逆變耦合電路、檢測電路、整流濾波電路以及保護電路。（4）詳細論述了本設計的采用的矢量控制系統(tǒng)軟件，對應硬件電路以及控制算法，編寫了整個系統(tǒng)的軟件流程圖。（5）建立了系統(tǒng)在 Simulink 平臺上仿真模型，對系統(tǒng)的參數(shù)進行了設置，最后得出了系統(tǒng)的仿真控制模型效果圖，驗證了系統(tǒng)設計的正確性及可行性。（6）對整個矢量控制系統(tǒng)的優(yōu)點和缺點進行了分析和總結(jié)，并對