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异步电机的数学建模及MATLAB仿真研究

时间:2019-08-04 16:18来源:毕业论文
从异步电动机的原始动态数学模型出发,由于原始模型十分复杂,分析和求解方程组非常困难,因此它必须通过坐标变换方可运用到实际中去。于是开始分析研究异步电动机三相模型到

摘 要异步电动机是一个非线性、强耦合、多变量的综合系统,它的这些特点导致高性能调速异常困难。想要提高调速性能,获得好的调速效果,就应该以动态模型为基础,有效地控制磁链和转矩,从而获得高性能调速方案。本论文先从异步电动机的原始动态数学模型出发,由于原始模型十分复杂,分析和求解方程组非常困难,因此它必须通过坐标变换方可运用到实际中去。于是开始分析研究异步电动机三相模型到两相模型的坐标变换以及静止两相坐标系到旋转坐标系的变换。 然后分析研究异步电动机的矢量控制系统和直接转矩控制系统,为了更好地分析利用这两种高性能调速系统,最后使用仿真软件 Matlab中主要工具箱之一的Simulink 对这两种系统进行仿真。38044
毕业论文关键词 异步电动机 坐标变换 矢量控制 直接转矩控制
Matlab/Simulink AbstractAsynchronous motor is a nonlinear, strong coupling, multivariablecomprehensive system, these characteristics lead it difficult to realize thehigh performance speed governing. Want to improve the performance ofspeed adjustment, to get good control effect, it should be based on thedynamic model, effectively control the flux linkage and torque, in orderto gain high performance speed control scheme.This paper starts from the original dynamic mathematical model ofasynchronous motor, because the original model is very complex,analysis and solving system of equations is very difficult, therefore, itmust be through the coordinate transformation can apply to practice.Then start to analysis and study of three-phase asynchronous motormodel to two phase model of coordinate transform and stationary phasecoordinate system to the rotating coordinate system transformation. Thenanalyze and study vector control system and direct torque control systemof asynchronous motor, and finally use Simulink library,one of the maintoolbox in Matlab ,to set up simulation modules of the two systems. 源-自*六'维:论.文]网[www.lwfree.cn
Keywords: asynchronous motor coordinate transformationvector control direct torque control Matlab/Simulink
目录
摘要..I
AbstractⅡ
1绪论...1
1.1本论文的主要工作...1
1.2课题的目的与意义...1
1.3国内外研究现状...2
2异步电动机原理简介及三相数学模型..3
2.1异步电动机原理简介...3
2.2异步电动机的三相数学模型...3
2.2.1异步电动机三相动态模型的数学方程4
3坐标变换..9
3.1坐标变换的思路...9
3.2三相-到两相变换(3/2变换)11
3.3静止两相-旋转正交变换(2s/2r变换)12
4异步电动机在正交坐标系上的动态数学模型和状态方程..14
4.1静止两相正交坐标系中的动态数学模型.14
4.2旋转正交坐标系中的动态数学模型.16
4.3异步电动机在正交坐标系上的状态方程.18
4.3.1以ω-is-ψr为状态变量的状态方程...18
4.3.2以ω-is-ψs为状态变量的状态方程..21
5异步电动机两种高性能调速控制系统分析与建模24
5.1按转子磁链定向的矢量控制系统.24
5.1.1mt坐标系中的状态方程.24
5.1.2按转子磁链定向矢量控制的基本思想..25
5.1.3电流闭环控制下的矢量控制系统..27
5.2按定子磁链控制的直接转矩控制系统.27
5.2.1定子电压矢量的控制作用..27
5.2.2基于定子磁链控制的直接转矩控制系统..31
6Matlab/Simulink仿真研究33
6.1Matlab/Simulink简介..33
6.2矢量控制系统仿真.33
6.2.1矢量控制系统的仿真模型..33
6.2.2仿真结果分析..38
6.3直接转矩控制系统仿真.40
6.3.1直接转矩控制系统仿真模型..40
6.3.2仿真结果分析..44
7结论.47 源-自*六'维:论.文]网[www.lwfree.cn
致谢48
[参考文献]..49
1 绪 论1.1 本论文的主要工作本论文先从异步电动机的原始三相数学模型出发,由于原始模型十分复杂,分析和求解方程组非常困难,因此将它通过坐标变换再运用到实际中去。于是开始分析研究异步电动机三相模型到两相模型的坐标变换以及静止两相坐标系到旋转坐标系的变换。 另外对异步电动机两种高性能调速系统进行建模分析以及仿真研究,这两种系统分别是矢量控制系统和直接转矩控制系统。 异步电机的数学建模及MATLAB仿真研究:http://www.lwfree.cn/zidonghua/20190804/36942.html
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