1、本科生課程論文課程名稱 運動控制系統學 院 機電工程與自動化專 業 電氣工程及其自動化學 號 13123133學生姓名 徐彧飛指導教師 趙劍飛分 數 題目：課外項目學習（6學時）： 對異步電動機進行矢量控制的仿真研究。電機參數如下：， ，額定頻率50Hz，額定轉速1460轉/分，逆變器采用SVPWM控制，開關頻率為5KHz。仿真條件如下：轉速給定信號為階躍給定，0.1s時轉速給定為120rad/s，0.7s時轉速降為80rad/s；電機空載起動，0.3s加載5N.m，0.5s減載為2N.m。仿真時間為1s，仿真步長0.02ms，（1） 利用電機、SVPWM、ASR、轉子磁鏈計算等基本模塊搭建異

2、步電動機矢量控制的仿真平臺。（2） 給出定子三相電流、轉子三相電流、轉速、電磁轉矩仿真波形。（3） 給出定子AB線間電壓波形和經過低通濾波后的電壓波形，并進行對比分析。，低通濾波器的截止頻率1KHz。（4） 給出電機負載，轉速，定子q軸電流給定，定子q軸電流、電磁轉矩仿真波形，仿照直流電動機的啟動過程分析異步電動機起動、加載過程中q軸電流、電磁轉矩、轉速的變化規律。說明q軸電流對電磁轉矩的控制規律。說明起動過程中電機是否會過流，修改哪個量可以改變電機最大起動轉矩。（5） 給出電機轉子磁鏈，轉子磁鏈幅值和角度及定子電流d軸分量仿真波形，說明矢量控制中轉子磁鏈與d軸電流的關系，說明轉子磁鏈的控制規

3、律。（6） 給出加載后電機轉矩、轉速q軸電流 、d軸電流波形，分析變化規律。（1）利用電機、SVPWM、ASR、轉子磁鏈計算等基本模塊搭建異步電動機矢量控制的仿真平臺。（2）給出定子三相電流、轉子三相電流、轉速、電磁轉矩仿真波形。圖2-1 定子三相電流仿真波形圖2-2 轉子三相電流仿真波形圖2-3 轉速仿真波形圖2-4 電磁轉矩仿真波形（3）給出定子AB線間電壓波形和經過低通濾波后的電壓波形，并進行對比分析。，低通濾波器的截止頻率1KHz。圖3-1 低通濾波前的AB線間電壓波形圖3-2 經過低通濾波后的AB線間電壓波形未濾波之前AB間的不同頻率的波太多,經過濾波之后,保留了頻率在1kHz以下的

4、波形。（4）給出電機負載，轉速，定子q軸電流給定，定子q軸電流、電磁轉矩仿真波形，仿照直流電動機的啟動過程分析異步電動機起動、加載過程中q軸電流、電磁轉矩、轉速的變化規律。說明q軸電流對電磁轉矩的控制規律。說明起動過程中電機是否會過流，修改哪個量可以改變電機最大起動轉矩。圖4-1 電機負載仿真波形圖4-2 轉速仿真波形圖4-3 定子q軸電流給定仿真波形圖4-4 定子q軸電流仿真波形圖4-5 電磁轉矩仿真波形（5）給出電機轉子磁鏈，轉子磁鏈幅值和角度及定子電流d軸分量仿真波形，說明矢量控制中轉子磁鏈與d軸電流的關系，說明轉子磁鏈的控制規律。圖5-1 轉子磁鏈幅值圖5-2 轉子磁鏈角度圖5-3 定子電流d軸分量仿真波形矢量控制中，通過坐標變換，在按轉子磁鏈定向同步旋轉正交坐標系中，得到等效的直流電動機模型。仿照直流電動機的控制方法控制電磁轉矩與磁鏈，然后將轉子磁鏈定向坐標系中的控制量反變換得到三相坐標系的對應量，以實施控制。通過按轉子磁鏈定向，將定子電流分解為勵磁分量和轉矩分量，轉子磁鏈僅有定子電流勵磁分量產生，電磁轉矩正比于轉子磁鏈和定子電流轉矩分量的乘積。（6）給出加載后電機轉矩、轉速q軸電流 、d軸電流波形，分析變化規律。圖6-1 電機轉矩圖6-2 轉速q軸電流圖6-3 d軸電流波形0.1s加載后電機